opencv知识库:cv2.add()函数和“+”号运算符

需求场景

现有一灰度图像,需求是为该图像增加亮度。

原始灰度图像

预期目标图像

解决方案

不建议的方案------"+"运算符

假设我们需要为原始灰度图像的亮度整体提升88,那么利用"+"运算符的源码如下:

python 复制代码
import cv2

img_path = r"D:\pycharmproject\python_project\lena.jpg"
img = cv2.imread(img_path, 0) # 以灰度图像格式读取图像
l_value = 88 # 欲增加的亮度值
img = img + l_value # 利用"+"运算符进行亮度增强操作
cv2.imshow('lena', img)
cv2.waitKey(0)

运行结果

从结果可以看出,某些区域的亮度比【增强亮度前】更低

原因分析

由于cv2.imread()函数读取图像的数据格式是无符号8位整数(uint8) ,所以其数值范围是[0,255]。当应用"+"号运算符为原图增强亮度时,"+"的运算逻辑如下:
a + b = { a + b , a + b ≤ 255 m o d ( a + b , 256 ) , a + b > 255 (1) a + b= \begin{cases} a+b,\quad a+b\leq 255\\ mod(a+b, 256), \quad a+b>255 \end{cases} \tag{1} a+b={a+b,a+b≤255mod(a+b,256),a+b>255(1)

即如果原图某个像素值a=200,而欲增强的亮度值为b=88,则"+"的运算结果并不是a + b = 288, 而是288 % 256 = 32(可以利用a的数据格式是uint8的信息协助理解)

建议的方案------cv2.add()方法

源码如下:

python 复制代码
import cv2

img_path = r"D:\pycharmproject\python_project\lena.jpg"
img = cv2.imread(img_path, 0) # 以灰度图像格式读取图像
l_value = 88 # 欲增加的亮度值
img = cv2.add(img, l_value) # 利用cv2.add()方法进行亮度增强操作
cv2.imshow('lena', img)
cv2.waitKey(0)

运行结果

从结果来看,没有出现某些区域的亮度比【增强亮度前】更低的现象。

结果分析

当应用cv2.add()方法为原图增强亮度时,其运算逻辑如下:
a + b = { a + b , a + b ≤ 255 255 , a + b > 255 (1) a + b= \begin{cases} a+b,\quad a+b\leq 255\\ 255, \quad a+b>255 \end{cases} \tag{1} a+b={a+b,a+b≤255255,a+b>255(1)

即如果原图某个像素值a=200,而欲增强的亮度值为b=88,则cv2.add()方法的运算结果并不是a + b = 288, 而是255(相加结果超过255,一律取255)。

小结

经过上述分析,当需要对一张图像进行亮度增强或者对两幅图像进行叠加操作时,相比于"+"运行符,cv2.add()方法是更为安全的方案。

相关推荐
cnbestec6 分钟前
Hello Robot创新突破!Stretch3机器人搭载RUMs模型实现未知环境中“即插即用”
人工智能·深度学习·机器人
说私域11 分钟前
定制开发开源AI智能名片S2B2C商城小程序:技术赋能商业价值实现路径研究
大数据·人工智能·小程序·开源
肥猪猪爸14 分钟前
浅析RAG技术:大语言模型的知识增强之道
人工智能·语言模型·自然语言处理·langchain·大模型·ollama·deepseek
失去妙妙屋的米奇17 分钟前
Python与图像处理
图像处理·python·计算机视觉
说私域29 分钟前
基于开源AI大模型AI智能名片S2B2C商城小程序,探究私域电商中人格域积累与直播电商发展
人工智能·小程序·开源·零售
Elastic 中国社区官方博客1 小时前
Elasticsearch:使用机器学习生成筛选器和分类标签
大数据·人工智能·elasticsearch·机器学习·搜索引擎·ai·分类
movie__movie1 小时前
Spring AI MCP 客户端实战:轻松连接高德地图等工具
数据库·人工智能·spring
跳跳糖炒酸奶1 小时前
第四章、Isaacsim在GUI中构建机器人(3):添加摄像头和传感器
人工智能·python·算法·ubuntu·机器人
求知呀3 小时前
最直观的 Cursor 使用教程
前端·人工智能·llm
飞哥数智坊3 小时前
从“工具人”到“超级个体”:程序员如何在AI协同下实现能力跃迁
人工智能