学习 opencv---(4) 分离颜色通道 && 多通道混合

上篇文章中我们讲到了使用addWeighted函数进行图像混合操作,以及将ROI和addWeighted函数结合起来使用,对指定区域进行图像混合操作。

而为了更好地观察一些图像材料的特征,有时需要对RGB三个颜色通道的分量进行 分割显示和调整 。通过Opencv 的split和merge 方法很方便 达到的目的。

一、分离颜色通道

先讲讲这俩个互为冤家的函数。首先讲进行通道分离的split 函数

<1>split函数详解

将一个多通道数组分离成几个单通道数组。  PS:这里的array按语境译为 数组或阵列。

这里的split 函数的C++版本有俩个原型,他们分别是:

 void split(const Mat& src,Mat *mvbegin);
void split(InputArray m, OutputArrayOfArrays mv);

变量介绍:

----第一个参数:InputArray类型的m或者const Mat&类型的src,填我们需要进行分离的多通道数组。

----第二个参数,OutputArrayOfArrays类型的mv,填函数的输出数组或者输出的vector容器。

这里的OutputArrayOfArrays我们通过【转到定义】大法,可以查到它是_OutputArray的引用,那么我们在源代码中再次通过【转到定义】看到_OutputArray类的原型,即是OutputArrayOfArrays的原型:

 class CV_EXPORTS _OutputArray : public_InputArray
{
public:
_OutputArray(); _OutputArray(Mat& m);
template<typename _Tp> _OutputArray(vector<_Tp>& vec);
template<typename _Tp> _OutputArray(vector<vector<_Tp>>& vec);
_OutputArray(vector<Mat>& vec);
template<typename _Tp> _OutputArray(vector<Mat_<_Tp>>& vec);
template<typename _Tp> _OutputArray(Mat_<_Tp>& m);
template<typename _Tp, int m, int n> _OutputArray(Matx<_Tp, m,n>& matx);
template<typename _Tp> _OutputArray(_Tp* vec, int n);
_OutputArray(gpu::GpuMat& d_mat);
_OutputArray(ogl::Buffer& buf);
_OutputArray(ogl::Texture2D& tex); _OutputArray(constMat& m);
template<typename _Tp> _OutputArray(const vector<_Tp>&vec);
template<typename _Tp> _OutputArray(constvector<vector<_Tp> >& vec);
_OutputArray(const vector<Mat>& vec);
template<typename _Tp> _OutputArray(const vector<Mat_<_Tp>>& vec);
template<typename _Tp> _OutputArray(const Mat_<_Tp>& m);
template<typename _Tp, int m, int n> _OutputArray(constMatx<_Tp, m, n>& matx);
template<typename _Tp> _OutputArray(const _Tp* vec, int n);
_OutputArray(const gpu::GpuMat& d_mat);
_OutputArray(const ogl::Buffer& buf);
_OutputArray(const ogl::Texture2D& tex); virtual bool fixedSize() const;
virtual bool fixedType() const;
virtual bool needed() const;
virtual Mat& getMatRef(int i=-) const;
/*virtual*/ gpu::GpuMat& getGpuMatRef() const;
/*virtual*/ ogl::Buffer& getOGlBufferRef() const;
/*virtual*/ ogl::Texture2D& getOGlTexture2DRef() const;
virtual void create(Size sz, int type, int i=-, bool allowTransposed=false,int fixedDepthMask=) const;
virtual void create(int rows, int cols, int type, int i=-, boolallowTransposed=false, int fixedDepthMask=) const;
virtual void create(int dims, const int* size, int type, int i=-, boolallowTransposed=false, int fixedDepthMask=) const;
virtual void release() const;
virtual void clear() const; #ifdefOPENCV_CAN_BREAK_BINARY_COMPATIBILITY
virtual ~_OutputArray();
#endif
};

类体中还是有不少内容的,其实注意到里面是定义的各种模板,重载的各种构造函数就可以了。

好了,穿越完OutputArrayOfArrays的介绍,我们继续讲解split。

split函数分割多通道数组转换成独立的单通道数组,按公式来看就是这样:

学习 opencv---(4) 分离颜色通道 && 多通道混合

<2>merge函数详解

merge()函数的功能是split()函数的逆向操作,将多个数组组合合并成一个多通道的数组

它通过组合一些给定的单通道数组,将这些孤立的单通道数组合并成一个多通道的数组,从而创建出一个由多个单通道阵列组成的多通道阵列。它有两个基于C++的函数原型:

void merge(const Mat* mv, size_tcount,OutputArray dst);
void merge(InputArrayOfArrays mv, OutputArray dst);
  • 第一个参数,mv,填需要被合并的输入矩阵或vector容器的阵列,这个mv参数中所有的矩阵必须有着一样的尺寸和深度。
  • 第二个参数,count,当mv为一个空白的C数组时,代表输入矩阵的个数,这个参数显然必须大于1.
  • 第三个参数,dst,即输出矩阵,和mv[0]拥有一样的尺寸和深度,并且通道的数量是矩阵阵列中的通道的总数。

函数解析:

merge函数的功能是将一些数组合并成一个多通道的数组。关于组合的细节,输出矩阵中的每个元素都将是输出数组的串接,其中,第i个输入数组的元素被视为mv[i]。 c一般用其中的Mat::at()方法对某个通道进行存取,也就是这样用channels.at(0)。

PS: Mat::at()方法,返回一个引用到指定的数组元素。注意是引用,相当于两者等价,修改其中一个另一个跟着变。

一对做相反操作的plit()函数和merge()函数和用法就是这些了。另外提一点,如果我们需要从多通道数组中提取出特定的单通道数组,或者说实现一些复杂的通道组合,可以使用mixChannels()函数。

二、多通道图像混合示例程序

我们把多通道图像混合的实现代码封装在了名为MultiChannelBlending()的函数中

 #include <iostream>
#include <vector>
#include <opencv2/core/core.hpp>
#include <opencv2/highgui/highgui.hpp> using namespace cv;
using namespace std; bool MultiChannelBlending(); /*-------------------------------------------------------------
多通道混合的实现函数
---------------------------------------------------------------*/
bool MultiChannelBlending()
{
Mat srcImage;
Mat logoImage;
vector<Mat> channels; /*-----------------蓝色通道部分----------------------------
描述:多通道混合--蓝色部分
-----------------------------------------------------------*/
//【0】定义相关变量
Mat imageBlueChannel; //【1】读入图片
logoImage = imread("dota_logo.jpg",);
srcImage = imread("dota_jugg.jpg");
if (!logoImage.data)
{
printf("Oh,no,读取logoImage错误~! \n");
return false;
}
if (!srcImage.data)
{
printf("Oh,no,读取srcImage错误~! \n");
return false;
} //【2】把一个3通道图像转换成3个单通道图像
split(srcImage,channels); //【3】将原图的蓝色通道引用返回给 imageBlueChannel,注意是引用,相当于两者等价,修改一个另一个也跟着变
imageBlueChannel = channels.at(); //【4】将原图的蓝色通道的(500,250)坐标处右下方的一块区域和logo 图进行加权操作,将得到的混合结果存到imageBlueChannel中
addWeighted(imageBlueChannel(Rect(,,logoImage.cols,logoImage.rows)),1.0,logoImage,0.5,,
imageBlueChannel(Rect(,,logoImage.cols,logoImage.rows))); //【5】将3个单通道重新合并成1个3通道
merge(channels,srcImage); //【6】显示效果图
namedWindow("1 游戏原画+(logo+原画蓝色通道) byhehheh");
imshow("1 游戏原画+(logo+原画蓝色通道) byhehheh",srcImage); /*-----------------绿色通道部分----------------------------
描述:多通道混合--绿色部分
-----------------------------------------------------------*/
//【0】定义相关变量
//Mat imageGreenChannel;
/*
//【1】读入图片
logoImage = imread("dota_logo.jpg", 0);
srcImage = imread("dota_jugg.jpg");
if (!logoImage.data)
{
printf("Oh,no,读取logoImage错误~! \n");
return false;
}
if (!srcImage.data)
{
printf("Oh,no,读取srcImage错误~! \n");
return false;
}
*/
/*
//【2】把一个3通道图像转换成3个单通道图像
split(srcImage, channels); //【3】将原图的绿色通道引用返回给 imageBlueChannel,注意是引用,相当于两者等价,修改一个另一个也跟着变
imageGreenChannel = channels.at(0); //【4】将原图的绿色通道的(500,250)坐标处右下方的一块区域和logo 图进行加权操作,将得到的混合结果存到imageBlueChannel中
addWeighted(imageGreenChannel(Rect(500, 250, logoImage.cols, logoImage.rows)), 1.0, logoImage, 0.5, 0,
imageGreenChannel(Rect(500, 250, logoImage.cols, logoImage.rows))); //【5】将3个单通道重新合并成1个3通道
merge(channels, srcImage); //【6】显示效果图
namedWindow("2 游戏原画+(logo+原画绿色通道) byhehheh");
imshow("2 游戏原画+(logo+原画绿色通道) byhehheh", srcImage);
*/ /*-----------------红色通道部分----------------------------
描述:多通道混合--红色部分
-----------------------------------------------------------*/
//【0】定义相关变量
//Mat imageRedChannel;
/*
//【1】读入图片
logoImage = imread("dota_logo.jpg", 0);
srcImage = imread("dota_jugg.jpg");
if (!logoImage.data)
{
printf("Oh,no,读取logoImage错误~! \n");
return false;
}
if (!srcImage.data)
{
printf("Oh,no,读取srcImage错误~! \n");
return false;
}
*/
/*
//【2】把一个3通道图像转换成3个单通道图像
split(srcImage, channels); //【3】将原图的红色通道引用返回给 imageBlueChannel,注意是引用,相当于两者等价,修改一个另一个也跟着变
imageRedChannel = channels.at(0); //【4】将原图的红色通道的(500,250)坐标处右下方的一块区域和logo 图进行加权操作,将得到的混合结果存到imageBlueChannel中
addWeighted(imageRedChannel(Rect(500, 250, logoImage.cols, logoImage.rows)), 1.0, logoImage, 0.5, 0,
imageRedChannel(Rect(500, 250, logoImage.cols, logoImage.rows))); //【5】将3个单通道重新合并成1个3通道
merge(channels, srcImage); //【6】显示效果图
namedWindow("3 游戏原画+(logo+原画红色通道) byhehheh");
imshow("3 游戏原画+(logo+原画红色通道) byhehheh", srcImage);
*/
return true;
} /*分离颜色通道&多通道图像混合*/
int main()
{
system("color 6E"); if (MultiChannelBlending())
{
cout << "得出了需要的图像" << endl;
} waitKey();
return ;
}
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