今天我們一起學(xué)習(xí)的是OpenCV中的圖像的計(jì)算，在圖像計(jì)算中，分為像素級(jí)運(yùn)算和代數(shù)運(yùn)算這兩大類，今天我們借助OpenCV中的函數(shù)一起來(lái)看看這些運(yùn)算。

一：圖像的像素級(jí)運(yùn)算

像素級(jí)運(yùn)算中非常常用的就是點(diǎn)運(yùn)算，之前的文章中說(shuō)過(guò)的讓一張圖片反轉(zhuǎn)顏色其實(shí)就是點(diǎn)運(yùn)算來(lái)實(shí)現(xiàn)的。點(diǎn)運(yùn)算我們一般將其分為三大類：

線性點(diǎn)運(yùn)算、非線性點(diǎn)運(yùn)算、映射表點(diǎn)運(yùn)算

點(diǎn)運(yùn)算有以下的幾個(gè)特點(diǎn)：

1：點(diǎn)運(yùn)算針對(duì)圖像中的每一個(gè)像素灰度，獨(dú)立地進(jìn)行灰度值的改變，換句話說(shuō)，點(diǎn)運(yùn)算實(shí)際上是一種在灰度程度上進(jìn)行的變換，這是前提。

2：輸出圖像中每個(gè)像素點(diǎn)的灰度值，僅取決于相應(yīng)輸入像素點(diǎn)的值

3：點(diǎn)運(yùn)算不改變圖像內(nèi)的空間關(guān)系

4：從像素到像素的操作

5：點(diǎn)運(yùn)算可完全由灰度變換函數(shù)或灰度映射表確定

具體的例子可以參照之前的文章進(jìn)行試驗(yàn)，這里不再贅述

二：代數(shù)運(yùn)算

代數(shù)運(yùn)算最常見的是加、減、乘、除這四類，整個(gè)代數(shù)運(yùn)算對(duì)圖片的要求挺高的，首先要尺寸大小相同，然后圖片的體積不能太大，如果太大運(yùn)算起來(lái)很費(fèi)時(shí)間。

1. 加法

加法運(yùn)算的計(jì)算公式如下：

C(x,y) = A(x,y) + B(x,y)

其實(shí)就是將A,B兩張圖片每個(gè)像素值相加得到一張新的圖片，圖像加法在圖像合成方面用的比較廣泛。假如我們將兩個(gè)圖像f(x,y)和h(x,y)進(jìn)行以下處理：

g(x,y) = 0.5f(x,y) + 0.5h(x,y)

這樣圖像會(huì)得到類似二次曝光的效果

將這個(gè)公式進(jìn)行推廣：

g(x,y) = αf(x,y) + βh(x,y) 其中α+β= 1

然后合理的調(diào)節(jié)α，β的值，我們可以將兩張圖片進(jìn)行合成，并且效果很不錯(cuò)

接下來(lái)我們使用OpenCV來(lái)進(jìn)行一下操作：

在OpenCV中提供了一些圖片進(jìn)行試驗(yàn)：

找到你相應(yīng)的安裝OpenCV的路徑，然后按照?qǐng)D片進(jìn)行查找即可：

在這里我們選擇其中的LinuxLogo和WindowsLogo進(jìn)行運(yùn)算，我們定義一個(gè)函數(shù)，按照以下調(diào)用即可：

結(jié)果如下：

2. 減法

C(x,y) = A(x,y) - B(x,y)

減法我們可以看做是加法的反例，減法主要用來(lái)去除不需要的疊加性圖案

或者檢測(cè)同一場(chǎng)景兩幅圖像之間的變化。

調(diào)用方法如下：

讓我們看看結(jié)果：

3. 乘法

C(x,y) = A(x,y)×B(x,y) 乘法主要用在圖像的局部顯示，同時(shí)可以用二值蒙板圖像與原圖像做乘法，通常來(lái)說(shuō)就是加濾鏡。。。 OpenCV中乘除法的操作方法：

結(jié)果如下：

這里說(shuō)一下為什么不寫一下除法，因?yàn)槊總€(gè)像素點(diǎn)取值0-255，一相除以后沒有多少數(shù)值了，所呈現(xiàn)出來(lái)的圖像也沒有什么有效信息，所以我們一般不怎么使用除法。
三：邏輯運(yùn)算（求反、異或、或、與） 1）求反的定義 g(x,y) = R - f(x,y) R為f(x, y)的灰度級(jí)。 可以應(yīng)用在： 獲得一個(gè)圖像的負(fù)像 獲得一個(gè)子圖像的補(bǔ)圖像 2）異或運(yùn)算的定義 g(x,y) = f(x,y) or h(x,y) 主要應(yīng)用舉例 獲得相交子圖像 3)與運(yùn)算的定義 g(x,y) = f(x,y) and h(x,y) 主要應(yīng)用 求兩個(gè)子圖像的相交子圖 在OpenCV中的操作如下：

得到的結(jié)果如下：

四：尾巴 在上邊的一些操作中，可以看到我基本沒有寫代碼，直接調(diào)用OpenCV即可，如今的代碼庫(kù)多種多樣，開源的數(shù)不勝數(shù)，可以說(shuō)讓我們進(jìn)入了傻瓜編程階段，并且在OpenCV中，越來(lái)越多的函數(shù)命名更加直接，極大地簡(jiǎn)化了我們的操作，我們可以有更多的精力放在算法優(yōu)化上，而不是在寫無(wú)窮無(wú)盡的程序。其實(shí)數(shù)字圖像處理本身的算法理論很簡(jiǎn)單，但是一但實(shí)際操作起來(lái)，問題反而不少，各位希望可以多找?guī)追鶊D像嘗試一下，自己分析一下，相信會(huì)有更多的收獲！ 在中華文化里，鼠乃十二生肖之首，進(jìn)入鼠年就代表著開始新一輪生肖紀(jì)年，也寓意著新的開端，給大家提前拜一個(gè)早年！奮斗創(chuàng)造歷史，實(shí)干成就未來(lái)，希望和大家在新的一年里一起努力，共同成長(zhǎng)，也感謝大家的支持！

責(zé)任編輯：xj

原文標(biāo)題：【CV學(xué)習(xí)筆記】圖像的計(jì)算

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