上篇文章中我們講到了使用addWeighted函數進行圖像混合操作,以及將ROI和addWeighted函數結合起來使用,對指定區域進行圖像混合操作。
而為了更好地觀察一些圖像材料的特征,有時需要對RGB三個顏色通道的分量進行 分割顯示和調整 。通過Opencv 的split和merge 方法很方便 達到的目的。
一、分離顏色通道
先講講這倆個互為冤家的函數。首先講進行通道分離的split 函數
<1>split函數詳解
將一個多通道數組分離成幾個單通道數組。 PS:這里的array按語境譯為 數組或陣列。
這里的split 函數的C++版本有倆個原型,他們分別是:
1 void split(const Mat& src,Mat *mvbegin); 2 void split(InputArray m, OutputArrayOfArrays mv);
變量介紹:
----第一個參數:InputArray類型的m或者const Mat&類型的src,填我們需要進行分離的多通道數組。
----第二個參數,OutputArrayOfArrays類型的mv,填函數的輸出數組或者輸出的vector容器。
這里的OutputArrayOfArrays我們通過【轉到定義】大法,可以查到它是_OutputArray的引用,那么我們在源代碼中再次通過【轉到定義】看到_OutputArray類的原型,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 };
類體中還是有不少內容的,其實注意到里面是定義的各種模板,重載的各種構造函數就可以了。
好了,穿越完OutputArrayOfArrays的介紹,我們繼續講解split。
split函數分割多通道數組轉換成獨立的單通道數組,按公式來看就是這樣:

<2>merge函數詳解
merge()函數的功能是split()函數的逆向操作,將多個數組組合合並成一個多通道的數組
它通過組合一些給定的單通道數組,將這些孤立的單通道數組合並成一個多通道的數組,從而創建出一個由多個單通道陣列組成的多通道陣列。它有兩個基於C++的函數原型:
void merge(const Mat* mv, size_tcount,OutputArray dst); void merge(InputArrayOfArrays mv, OutputArray dst);
- 第一個參數,mv,填需要被合並的輸入矩陣或vector容器的陣列,這個mv參數中所有的矩陣必須有着一樣的尺寸和深度。
- 第二個參數,count,當mv為一個空白的C數組時,代表輸入矩陣的個數,這個參數顯然必須大於1.
- 第三個參數,dst,即輸出矩陣,和mv[0]擁有一樣的尺寸和深度,並且通道的數量是矩陣陣列中的通道的總數。
函數解析:
merge函數的功能是將一些數組合並成一個多通道的數組。關於組合的細節,輸出矩陣中的每個元素都將是輸出數組的串接,其中,第i個輸入數組的元素被視為mv[i]。 c一般用其中的Mat::at()方法對某個通道進行存取,也就是這樣用channels.at(0)。
PS: Mat::at()方法,返回一個引用到指定的數組元素。注意是引用,相當於兩者等價,修改其中一個另一個跟着變。
一對做相反操作的plit()函數和merge()函數和用法就是這些了。另外提一點,如果我們需要從多通道數組中提取出特定的單通道數組,或者說實現一些復雜的通道組合,可以使用mixChannels()函數。
二、多通道圖像混合示例程序
我們把多通道圖像混合的實現代碼封裝在了名為MultiChannelBlending()的函數中
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 多通道混合的實現函數 16 ---------------------------------------------------------------*/
17 bool MultiChannelBlending() 18 { 19 Mat srcImage; 20 Mat logoImage; 21 vector<Mat> channels; 22
23 /*-----------------藍色通道部分---------------------------- 24 描述:多通道混合--藍色部分 25 -----------------------------------------------------------*/
26 //【0】定義相關變量
27 Mat imageBlueChannel; 28
29 //【1】讀入圖片
30 logoImage = imread("dota_logo.jpg",0); 31 srcImage = imread("dota_jugg.jpg"); 32 if (!logoImage.data) 33 { 34 printf("Oh,no,讀取logoImage錯誤~! \n"); 35 return false; 36 } 37 if (!srcImage.data) 38 { 39 printf("Oh,no,讀取srcImage錯誤~! \n"); 40 return false; 41 } 42
43 //【2】把一個3通道圖像轉換成3個單通道圖像
44 split(srcImage,channels); 45
46 //【3】將原圖的藍色通道引用返回給 imageBlueChannel,注意是引用,相當於兩者等價,修改一個另一個也跟着變
47 imageBlueChannel = channels.at(0); 48
49 //【4】將原圖的藍色通道的(500,250)坐標處右下方的一塊區域和logo 圖進行加權操作,將得到的混合結果存到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】將3個單通道重新合並成1個3通道
54 merge(channels,srcImage); 55
56 //【6】顯示效果圖
57 namedWindow("1 游戲原畫+(logo+原畫藍色通道) byhehheh"); 58 imshow("1 游戲原畫+(logo+原畫藍色通道) byhehheh",srcImage); 59
60
61
62 /*-----------------綠色通道部分---------------------------- 63 描述:多通道混合--綠色部分 64 -----------------------------------------------------------*/
65 //【0】定義相關變量 66 //Mat imageGreenChannel;
67 /*
68 //【1】讀入圖片 69 logoImage = imread("dota_logo.jpg", 0); 70 srcImage = imread("dota_jugg.jpg"); 71 if (!logoImage.data) 72 { 73 printf("Oh,no,讀取logoImage錯誤~! \n"); 74 return false; 75 } 76 if (!srcImage.data) 77 { 78 printf("Oh,no,讀取srcImage錯誤~! \n"); 79 return false; 80 } 81 */
82 /*
83 //【2】把一個3通道圖像轉換成3個單通道圖像 84 split(srcImage, channels); 85
86 //【3】將原圖的綠色通道引用返回給 imageBlueChannel,注意是引用,相當於兩者等價,修改一個另一個也跟着變 87 imageGreenChannel = channels.at(0); 88
89 //【4】將原圖的綠色通道的(500,250)坐標處右下方的一塊區域和logo 圖進行加權操作,將得到的混合結果存到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】將3個單通道重新合並成1個3通道 94 merge(channels, srcImage); 95
96 //【6】顯示效果圖 97 namedWindow("2 游戲原畫+(logo+原畫綠色通道) byhehheh"); 98 imshow("2 游戲原畫+(logo+原畫綠色通道) byhehheh", srcImage); 99 */
100
101 /*-----------------紅色通道部分---------------------------- 102 描述:多通道混合--紅色部分 103 -----------------------------------------------------------*/
104 //【0】定義相關變量 105 //Mat imageRedChannel;
106 /*
107 //【1】讀入圖片 108 logoImage = imread("dota_logo.jpg", 0); 109 srcImage = imread("dota_jugg.jpg"); 110 if (!logoImage.data) 111 { 112 printf("Oh,no,讀取logoImage錯誤~! \n"); 113 return false; 114 } 115 if (!srcImage.data) 116 { 117 printf("Oh,no,讀取srcImage錯誤~! \n"); 118 return false; 119 } 120 */
121 /*
122 //【2】把一個3通道圖像轉換成3個單通道圖像 123 split(srcImage, channels); 124
125 //【3】將原圖的紅色通道引用返回給 imageBlueChannel,注意是引用,相當於兩者等價,修改一個另一個也跟着變 126 imageRedChannel = channels.at(0); 127
128 //【4】將原圖的紅色通道的(500,250)坐標處右下方的一塊區域和logo 圖進行加權操作,將得到的混合結果存到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】將3個單通道重新合並成1個3通道 133 merge(channels, srcImage); 134
135 //【6】顯示效果圖 136 namedWindow("3 游戲原畫+(logo+原畫紅色通道) byhehheh"); 137 imshow("3 游戲原畫+(logo+原畫紅色通道) byhehheh", srcImage); 138 */
139 return true; 140 } 141
142
143 /*分離顏色通道&多通道圖像混合*/
144 int main() 145 { 146 system("color 6E"); 147
148 if (MultiChannelBlending()) 149 { 150 cout << "得出了需要的圖像" << endl; 151 } 152
153 waitKey(0); 154 return 0; 155 }
