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:

1 void split(const Mat& src,Mat *mvbegin); 2 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:

 1 class CV_EXPORTS _OutputArray : public_InputArray  2 {  3 public:  4  _OutputArray();  5    
 6    _OutputArray(Mat& m);  7    template<typename _Tp> _OutputArray(vector<_Tp>& vec);  8    template<typename _Tp> _OutputArray(vector<vector<_Tp>>& vec);  9    _OutputArray(vector<Mat>& vec); 10    template<typename _Tp> _OutputArray(vector<Mat_<_Tp>>& vec); 11    template<typename _Tp> _OutputArray(Mat_<_Tp>& m); 12    template<typename _Tp, int m, int n> _OutputArray(Matx<_Tp, m,n>& matx); 13    template<typename _Tp> _OutputArray(_Tp* vec, int n); 14    _OutputArray(gpu::GpuMat& d_mat); 15    _OutputArray(ogl::Buffer& buf); 16    _OutputArray(ogl::Texture2D& tex); 17    
18     _OutputArray(constMat& m); 19    template<typename _Tp> _OutputArray(const vector<_Tp>&vec); 20    template<typename _Tp> _OutputArray(constvector<vector<_Tp> >& vec); 21    _OutputArray(const vector<Mat>& vec); 22    template<typename _Tp> _OutputArray(const vector<Mat_<_Tp>>& vec); 23    template<typename _Tp> _OutputArray(const Mat_<_Tp>& m); 24    template<typename _Tp, int m, int n> _OutputArray(constMatx<_Tp, m, n>& matx); 25    template<typename _Tp> _OutputArray(const _Tp* vec, int n); 26    _OutputArray(const gpu::GpuMat& d_mat); 27    _OutputArray(const ogl::Buffer& buf); 28    _OutputArray(const ogl::Texture2D& tex); 29    
30    virtual bool fixedSize() const; 31    virtual bool fixedType() const; 32    virtual bool needed() const; 33    virtual Mat& getMatRef(int i=-1) const; 34    /*virtual*/ gpu::GpuMat& getGpuMatRef() const; 35    /*virtual*/ ogl::Buffer& getOGlBufferRef() const; 36    /*virtual*/ ogl::Texture2D& getOGlTexture2DRef() const; 37    virtual void create(Size sz, int type, int i=-1, bool allowTransposed=false,int fixedDepthMask=0) const; 38    virtual void create(int rows, int cols, int type, int i=-1, boolallowTransposed=false, int fixedDepthMask=0) const; 39    virtual void create(int dims, const int* size, int type, int i=-1, boolallowTransposed=false, int fixedDepthMask=0) const; 40    virtual void release() const; 41    virtual void clear() const; 42    
43 #ifdefOPENCV_CAN_BREAK_BINARY_COMPATIBILITY 44    virtual ~_OutputArray(); 45 #endif  
46 };  

   

     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:

 

                             

 

   

     <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

    

 1 #include <iostream>
 2 #include <vector>
 3 #include <opencv2/core/core.hpp>
 4 #include <opencv2/highgui/highgui.hpp>
 5 
 6 
 7 using namespace cv;  8 using namespace std;  9 
 10 bool MultiChannelBlending();  11 
 12 
 13 
 14 /*-------------------------------------------------------------  15  多通道混合的实现函数  16 ---------------------------------------------------------------*/
 17 bool MultiChannelBlending()  18 {  19  Mat srcImage;  20  Mat logoImage;  21     vector<Mat> channels;  22     
 23     /*-----------------蓝色通道部分----------------------------  24  描述:多通道混合--蓝色部分  25  -----------------------------------------------------------*/
 26     //【0】定义相关变量
 27  Mat imageBlueChannel;  28 
 29     //【1】读入图片
 30     logoImage = imread("dota_logo.jpg",0);  31     srcImage = imread("dota_jugg.jpg");  32     if (!logoImage.data)  33  {  34         printf("Oh,no,读取logoImage错误~! \n");  35         return false;  36  }  37     if (!srcImage.data)  38  {  39         printf("Oh,no,读取srcImage错误~! \n");  40         return false;  41  }  42 
 43     //【2】把一个3通道图像转换成3个单通道图像
 44  split(srcImage,channels);  45 
 46     //【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
 47     imageBlueChannel = channels.at(0);  48 
 49     //【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
 50     addWeighted(imageBlueChannel(Rect(500,250,logoImage.cols,logoImage.rows)),1.0,logoImage,0.5,0,  51                 imageBlueChannel(Rect(500,250,logoImage.cols,logoImage.rows)));  52 
 53     //【5】将3个单通道重新合并成1个3通道
 54  merge(channels,srcImage);  55 
 56     //【6】显示效果图
 57     namedWindow("1 游戏原画+(logo+原画蓝色通道) byhehheh");  58     imshow("1 游戏原画+(logo+原画蓝色通道) byhehheh",srcImage);  59 
 60 
 61     
 62     /*-----------------绿色通道部分----------------------------  63  描述:多通道混合--绿色部分  64  -----------------------------------------------------------*/
 65     //【0】定义相关变量  66     //Mat imageGreenChannel;
 67     /*
 68  //【1】读入图片  69  logoImage = imread("dota_logo.jpg", 0);  70  srcImage = imread("dota_jugg.jpg");  71  if (!logoImage.data)  72  {  73  printf("Oh,no,读取logoImage错误~! \n");  74  return false;  75  }  76  if (!srcImage.data)  77  {  78  printf("Oh,no,读取srcImage错误~! \n");  79  return false;  80  }  81     */
 82     /*    
 83  //【2】把一个3通道图像转换成3个单通道图像  84  split(srcImage, channels);  85 
 86  //【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  87  imageGreenChannel = channels.at(0);  88 
 89  //【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  90  addWeighted(imageGreenChannel(Rect(500, 250, logoImage.cols, logoImage.rows)), 1.0, logoImage, 0.5, 0,  91  imageGreenChannel(Rect(500, 250, logoImage.cols, logoImage.rows)));  92 
 93  //【5】将3个单通道重新合并成1个3通道  94  merge(channels, srcImage);  95 
 96  //【6】显示效果图  97  namedWindow("2 游戏原画+(logo+原画绿色通道) byhehheh");  98  imshow("2 游戏原画+(logo+原画绿色通道) byhehheh", srcImage);  99     */
100 
101     /*-----------------红色通道部分---------------------------- 102  描述:多通道混合--红色部分 103  -----------------------------------------------------------*/
104     //【0】定义相关变量 105     //Mat imageRedChannel;
106     /*
107  //【1】读入图片 108  logoImage = imread("dota_logo.jpg", 0); 109  srcImage = imread("dota_jugg.jpg"); 110  if (!logoImage.data) 111  { 112  printf("Oh,no,读取logoImage错误~! \n"); 113  return false; 114  } 115  if (!srcImage.data) 116  { 117  printf("Oh,no,读取srcImage错误~! \n"); 118  return false; 119  } 120     */
121     /*
122  //【2】把一个3通道图像转换成3个单通道图像 123  split(srcImage, channels); 124 
125  //【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 126  imageRedChannel = channels.at(0); 127 
128  //【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 129  addWeighted(imageRedChannel(Rect(500, 250, logoImage.cols, logoImage.rows)), 1.0, logoImage, 0.5, 0, 130  imageRedChannel(Rect(500, 250, logoImage.cols, logoImage.rows))); 131 
132  //【5】将3个单通道重新合并成1个3通道 133  merge(channels, srcImage); 134 
135  //【6】显示效果图 136  namedWindow("3 游戏原画+(logo+原画红色通道) byhehheh"); 137  imshow("3 游戏原画+(logo+原画红色通道) byhehheh", srcImage); 138     */
139     return true; 140 } 141 
142 
143 /*分离颜色通道&多通道图像混合*/
144 int main() 145 { 146     system("color 6E"); 147 
148     if (MultiChannelBlending()) 149  { 150         cout << "得出了需要的图像" << endl; 151  } 152 
153     waitKey(0); 154     return 0; 155 }

 


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