【OpenCV学习笔记】一.操作像素

标签：opencv   计算机视觉   

近来给自己开个新坑，打算学习下OpenCV这一计算机视觉库。

参考资料：《OpenCV 2 计算机视觉 编程手册》

【以下内容默认版本OpenCV 2.3.1】

最简单的操作莫过于对于一张图片上的像素的遍历了，然而，遍历的方式有很多种，如何取舍很是关键。

简单介绍几种常见的方式：

1.指针遍历：

int row = image.rows;
int col = image.cols * image.channels();
for(int i = 0; i < row; i++) {
    uchar* data = image.ptr<uchar>(i);
    for(int j = 0; j < col; j++) {
        ...
    }
}

基于以上这点特性，我们可以得到如下改进版：

int row = image.rows;
int col = image.cols * image.channels();
if(image.isContinuous()) { //判断有没有额外补充像素
    col = col * row;
    row = 1;
}
for(int i = 0; i < row; i++) {
    uchar* data = image.ptr<uchar>(i);
    for(int j = 0; j < col; j++) {
        ...
    }
}

2.迭代器遍历：

迭代器通过隐藏内部实现方式的方法，提供了相对通用且普遍的使用方法。大大提升了代码的可读性。

cv::Mat_<cv::Vec3b>::iterator it = image.begin<cv::Vec3b>();
cv::Mat_<cv::Vec3b>::iterator itend = image.end<cv::Vec3b>();
for(; it != itend; ++it) {
    ...
}

于是乎，我们在get遍历技能之后，就可以简单的实现一些如图片锐化的基础操作了。下面附上一下我基于控制台的代码，以及一张简单的效果示例图。

#include <opencv2\opencv.hpp>
#include <iostream>
#include <string>
#include <stdio.h>
using namespace std;
using namespace cv;
/*-------------------添加椒盐噪点---------------------*/
void salt(const cv::Mat &input, cv::Mat &output, int n) {
	input.copyTo(output);
    int col = output.cols;
    int row = output.rows;
	int channel = output.channels();
    for(int i = 0; i < n; i++) {
        int x = rand() % row;
        int y = rand() % col;
        if(channel == 1) {
            output.at<uchar>(x, y) = 0;
        } else {
            output.at<cv::Vec3b>(x, y)[0] = 0;
            output.at<cv::Vec3b>(x, y)[1] = 0;
            output.at<cv::Vec3b>(x, y)[2] = 0;
        }
    }
}
/*-------------------颜色缩减函数---------------------*/
void colorReduce(const cv::Mat &input, cv::Mat &output, int div = 64) {
    if(input.isContinuous()) {
		input.reshape(1, input.cols * input.rows);
	}
	int row = input.rows;
    int nc = input.cols * input.channels();
    for(int i = 0; i < row; i++) {
        const uchar* data_in = input.ptr<uchar>(i);
		uchar* data_out = output.ptr<uchar>(i);
        for(int j = 0; j < nc; j++) {
            data_out[j] = data_in[j] / div * div + div / 2;
        }
    }
}
/*-------------------颜色缩减函数---------------------*/
void sharpen2D(const cv::Mat &input, cv::Mat &output) {
	//构造核(并将其他项初始化为0)
	cv::Mat kernel(3, 3, CV_32F, cv::Scalar(0));
	//对核元素进行赋值
	kernel.at<float>(0, 1) = -1.0;
	kernel.at<float>(1, 0) = -1.0;
	kernel.at<float>(1, 2) = -1.0;
	kernel.at<float>(2, 1) = -1.0;
	kernel.at<float>(1, 1) = 5.0;
	//对图像进行滤波
	cv::filter2D(input, output, input.depth(), kernel);
}
/*-------------------添加水印函数---------------------*/
void getWaterMark(cv::Mat &logo, cv::Mat &output) {
	//定义图像ROI
	cv::Mat imageROI;
	int row = output.rows, col = output.cols;
	int logo_row = logo.rows, logo_col = logo.cols;
	if(row < logo_row || col < logo_col) {
		puts("logo过大或图片过小，水印加载失败");
		return ;
	}
	imageROI = output(cv::Rect(col - logo_col, row - logo_row, logo_col, logo_row));
	//加载掩模, 并插入logo
	logo.copyTo(imageROI, logo);
}
/*--------------------主  函  数----------------------*/
int main() {
    std::string str;
	cv::Mat output;
    puts("输入图片名称，含文件后缀名部分:");
    cin >> str;
    cv::Mat input = cv::imread(str);
	if(input.empty()) {
        cout<< "error" << endl;
        return -1;
    }
	cout << "已成功打开图片, 图片的大小为 : ";
	cout << input.size().width << " * " << input.size().height << "像素." << endl;
	int type;
	int vis[10] = {0};
	cout << "1.显示原图像" << endl;
	cout << "2.增加椒盐噪点" << endl;
	cout << "3.颜色缩减" << endl;
	cout << "4.图像锐化" << endl;
	cout << "5.添加logo" << endl;
	cout << "6.显示当前修改图像" << endl;
	cout << "0.退出" << endl;
	while(true) {
		cout << "请输入您需要的操作序号(按Enter键结束):" << endl;
		cin >> type;
		if(type < 0 || type > 6) {
			cout << "无效操作" << endl;
			continue;
		}
		if(vis[type]) {
			cout << "该操作已经执行过，请尝试其他功能" << endl;
		} else vis[type] = 1;
		if(type == 1) {
			cv::imshow("原图像", input);
			cv::waitKey();
		} else if(type == 2) {
			salt(input, output, 3000);
		} else if(type == 3) {
			colorReduce(input, output);
		} else if(type == 4) {
			sharpen2D(input, output);
		} else if(type == 5) {
			bool exist = false;
			for(int i = 1; i <= 6; i++) {
				if(i == 5) continue;
				else if(vis[i]) exist = true;
			}
			if(!exist) {
				cout << "当前输出图片不存在" << endl;
				vis[type] = false;
				continue;
			}
			cv::Mat logo = cv::imread("gx_logo.png");
			getWaterMark(logo, output);
		} else if(type == 6) {
			cv::namedWindow("dog");
			cv::imshow("dog", output);
			cv::waitKey();
		} else if(type == 0) {
			break;
		}
	}
	cv::imwrite("haha.bmp", output);
	puts("运行结束");
    system("pause");
    return 0;
}

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原文地址：http://blog.csdn.net/gaoxiang36999/article/details/48054843