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OpenCV基础（2）

article 2024/11/22 22:18:18

1.图像像素与通道操作

1.1.像素算术操作

//加法操作
void cv::add(InputArray src1,InputArray src2,OutputArray dst,InputArray mask=noArray(),int dtype=-1);

//减法操作
void cv::subtract(InputArray src1,InputArray src2,OutputArray dst,InputArray mask=noArray(),int dtype=-1);

//乘法操作
void cv::multiply(InputArray src1,InputArray src2,OutputArray dst,InputArray mask=noArray(),int dtype=-1);

//除法操作
void cv::divide(InputArray src1,InputArray src2,OutputArray dst,InputArray mask=noArray(),int dtype=-1);

src1：输入第一张图片
src2：输入第二张图片
dst：输出图片
mask：掩膜层
dtype：数据类型

1.2.像素位操作

//位取反操作
void cv::bitwise_not(InputArray src,OutputArray dst,InputArray mask=noArray());

//位与
void cv::bitwise_and(InputArray src1,InputArray src2,OutputArray dst,InputArray mask=noArray());

//位或
void cv::bitwise_or(InputArray src1,InputArray src2,OutputArray dst,InputArray mask=noArray());

//位异或
void cv::bitwise_xor(InputArray src1,InputArray src2,OutputArray dst,InputArray mask=noArray());

1.3.调整图像亮度与对比度

调整图像亮度：

对于RGB图像来说，RGB三个通道的像素值越高，图像亮度越高，越接近白色；反之，RGB三个通道像素值越低，图像亮度越低，越接近黑色。这里我们可以用简单的像素加法和减法操作用于调整RGB图像的亮度

Mat img=Mat::zeros(image.size(),image.type());
img.setTo(Scalar(50,50,50))
Mat lightMat,darkMat;
//亮度增强
add(image,img,lightMat);
//亮度降低
subtract(image,img,darkMat);

调整图像对比度：

图像对比度主要用于描述图像亮度之间的感知差异，对比度越大，图像的每个像素与周围的差异性越大，整个图像的细节越显著，反之亦然。图像乘法或除法操作可分别用于扩大或缩小图像像素之间的差值，从而达到调整图像对比度的目的

Mat img=Mat::zeros(image.size(),CV_32FC3);
img.setTo(Scalar(0.8,0.8,0.8))
Mat lowContrastMat,highContrastMat;
//高对比度
multiply(image,img,lowContrastMat,1.0,CV_8U);
//低对比度
divide(image,img,highContrastMat,1.0,CV_8U);

1.4.图像类型

Mat的数据类型有很多种，而且各种Mat数据类型可以根据需要进行类型转换。imread默认加载的是CV_8UC3类型数据，显示的时候使用imshow即可；但当其数据类型转换为CV_32FC3浮点型数据时，直接通过imshow显示的图像将呈白色，无法正常显示；这是因为imshow对浮点型数据的取值范围时[0~1]，所以需要对转换后的图像先除以255，将取值范围[0~255]转换到[0~1]，这样图像就可以正常显示了

void cv::Mat::convertTo(
    OutputArray m, //输出对象
    int rtype,     //数据类型
    double alpha=1,//缩放系数
    double beta=0  //加和
)

1.5.图像通道

//查询图像通道数
int cv::Mat::channels();

//不同通道数目相互切换
void cv::cvtColor(
    InputArray src,    //输入图像
    OutputArray dst,   //输出图像
    int code,          //转换格式
    int dstCn=0
)

//常见的转换格式如下：
//COLOR_BGR2GRAY：三通道转换为单通道（彩色图像转换为灰度图像）
//COLOR_GRAY2BGR：单通道转换为三通道（无法把丢失的色彩转换回来）

1.6.通道操作

//通道分离
void cv::split(
    const Mat &src,//输入图像
    Mat *mvbegin   //输出的通道Mat数组，用std::vector<Mat>表示
);

//通道合并
void cv::merge(
    InputOutputArrays mv,//输入的多个单通道数据
    OutputArray dst      //输出Mat对象
);

2.几何变换

2.1.图像翻转

void flip(InputArray src, OutputArray dst, int flipCode)

src 代表原始图像矩阵
dst 代表变换后的图像矩阵
flipCode 代表翻转模式，总共三种（0：垂直方向翻转；1：水平方向翻转；-1：水平、垂直方向同时翻转）

2.2.图像旋转

Mat getRotationMatrix2D(Point2f center,double angle,double scale);

center：旋转的中心点
angle：旋转的角度
scale：图像缩放因子

2.3.图像缩放

void resize(InputArray src,OutputArray dst,Size dsize,double fx=0,double fy=0,int interpolation=INTER_LINEAR)

src：输入图像
dst：输出图像
dsize：目标图像大小
fx：在X轴上的缩放比例
fy：在y轴上的缩放比例
interpolation：插值方式
- INTER_NN：最近邻插值
- INTER_LINEAR：双线性插值
- INTER_AREA：使用像素关系重采样，当图像缩小时，可以避免波纹出现；当图像放大时，类似INTER_NN方法
- INTER_CUBIC：立方插值

注意：dsize与fx和fy不能同时为0

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