opencv中影象疊加/影象融合/按位操作的實現
一、影象疊加:cv2.add
res=cv2.add(img1,img2) 或者res=cv2.add(img1,標量值)
引數說明: cv2.add將兩個圖片對應位置的畫素的值相加,或者將每個畫素的值加上一個標量值,大於255的畫素值就設定成255。
有一點需要注意的是,如果是兩張圖片相加,那麼一定要注意兩者的尺寸和通道數必須是一樣的;如果是標量值,這個值既可以是整數也可以是浮點數,加合適的標量值一般是為了提高亮度。
import cv2 img1 = cv2.imread('1.jpg') img2 = cv2.imread('2.jpg') print(img1.shape) print(img2.shape) #輸出: (1039,750,3) #(1050,700,3) img2.resize((img1.shape[0],img1.shape[1],3)) print(img2.shape) #輸出:(1039,3) res=cv2.add(img1,img2)#或者res=cv2.add(img1,10)
上面說了,cv2.add會把超過255的值設定為255,但是numpy裡的加法進行的是模運算,請看下面的例子:
import cv2 import numpy as np x = np.uint8([250]) y = np.uint8([10]) print( cv2.add(x,y) ) # 250+10 = 260 => 255 print( x+y ) # 250+10 = 260 % 256 = 4
輸出:
[[255]]
[4]
二、影象融合:cv2.addWeighted
cv2.addWeighted(src1,alpha,src2,beta,gamma[,dst[,dtype]]) → dst
dst = src1 * alpha + src2 * beta + gamma
src1 – 第一張圖片
alpha – 第一張圖片的權重
src2 – 與第一張大小和通道數相同的圖片
beta – 第二張圖片的權重
gamma – 加到每個總和上的標量,相當於調亮度
dst – 輸出
當然,這裡也要注意圖片尺寸要一樣
import cv2 import numpy as np img1 = cv2.imread('1.jpg') img2 = cv2.imread('2.jpg') #統一圖片大小 img2 = cv2.resize(img2,(img1.shape[1],img1.shape[0])) dst = cv2.addWeighted(img1,0.5,img2,0) cv2.imshow('dst',dst) cv2.waitKey(0) cv2.destroyAllWindows()
你可以根據需要自己調整兩個圖片的權重,以達到不同的顯示效果
三、影象的按位操作:cv2.bitwise_and
''' 注意,src1和src2的形狀要保持一致,一般都是同一張影象, 關鍵是在於mask,mask必須得是8-bit單通道array,尺寸也要和src相同 ''' bitwise_and(src1,src2[,mask]]) -> dst
如果將兩幅圖片直接相加會改變圖片的顏色,如果用影象混合,則會改變圖片的透明度,所以我們需要用按位操作。首先來了解一下掩膜(mask)的概念:掩膜是用一副二值化圖片對另外一幅圖片進行區域性的遮擋,看下圖就一目瞭然了:(此處參考了 原文連結)
所以我們的思路就是把原圖中要放logo的區域摳出來,再把logo放進去就行了:
import cv2 import numpy as np img1 = cv2.imread('lena.jpg') img2 = cv2.imread('opencv-logo-white.jpg') # 把logo放在左上角,所以我們只關心這一塊區域 rows,cols = img2.shape[:2] roi = img1[:rows,:cols] # 建立掩膜 img2gray = cv2.cvtColor(img2,cv2.COLOR_BGR2GRAY) ret,mask = cv2.threshold(img2gray,10,255,cv2.THRESH_BINARY) mask_inv = cv2.bitwise_not(mask) # 保留除logo外的背景 img1_bg = cv2.bitwise_and(roi,roi,mask=mask_inv) dst = cv2.add(img1_bg,img2) # 進行融合 img1[:rows,:cols] = dst # 融合後放在原圖上 cv2.imshow('res',img1) cv2.waitKey(0) cv2.destroyAllWindows()
其實看到這,很多人會有一些疑問,包括我自己剛開始的時候也是有疑問:
為什麼要用兩個roi進行與運算,roi&roi不還是roi本身嗎?
mask和roi尺寸也一樣,而且我們想要在roi中去除的區域在mask中對應位置的畫素值正好也為0,為什麼不讓roi和mask兩者直接相與呢?
這兩個問題在我查資料的時候是這麼說的,僅供參考:
- 因為mask是單通道的array,這是規定的,而roi是三通道,所以兩者不能直接相與。
- 於是先利用roi和roi相與得到roi本身,而mask可以控制相與之後輸出資料的某些元素髮生變化,而相與之後的輸出就是roi,所以此時相當於直接對roi進行操作,使roi中和mask中畫素值為0的畫素點對應的畫素點的畫素值也為0,也即變成黑的,這就達到了我們想要的效果。
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