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目标
在本教程中,您将学习如何:
- 使用 OpenCV 函数 copyMakeBorder() 设置边框(图像的额外填充)。
理论
注意
下面的解释属于 Bradski 和 Kaehler 的 Learning OpenCV 一书。
-
在之前的教程中,我们学习了使用卷积对图像进行操作。自然而然地出现的一个问题是如何处理边界。如果被评估的点位于图像的边缘,我们如何对它们进行卷积?
-
大多数 OpenCV 函数所做的是将给定的图像复制到另一个稍大的图像上,然后自动填充边界(通过下面示例代码中解释的任何方法)。这样,卷积可以在所需的像素上毫无问题地执行(操作完成后会剪切额外的填充)。
-
在本教程中,我们将简要探讨为图像定义额外填充(边框)的两种方法:
- BORDER_CONSTANT:用常量值填充图像(即黑色或0)
- BORDER_REPLICATE:原稿边缘的行或列将复制到额外的边框。
这将在"代码"部分中更清楚地看到。
- 这个程序是做什么的?
-
加载图像
-
让用户选择在输入图像中使用哪种填充。有两种选择:
- 常量值边框:为整个边框应用常量值的填充。此值将每 0.5 秒随机更新一次。
- 复制的边框:边框将从原始图像边缘的像素值复制。
用户通过按"c"(常量)或"r"(复制)来选择任一选项
-
当用户按下"ESC"时,程序完成
-
C++代码:
教程代码如下所示。
您也可以从这里下载
cpp
#include "opencv2/imgproc.hpp"
#include "opencv2/imgcodecs.hpp"
#include "opencv2/highgui.hpp"
using namespace cv;
// Declare the variables
Mat src, dst;
int top, bottom, left, right;
int borderType = BORDER_CONSTANT;
const char* window_name = "copyMakeBorder Demo";
RNG rng(12345);
int main( int argc, char** argv )
{
const char* imageName = argc >=2 ? argv[1] : "lena.jpg";
// Loads an image
src = imread( samples::findFile( imageName ), IMREAD_COLOR ); // Load an image
// Check if image is loaded fine
if( src.empty()) {
printf(" Error opening image\n");
printf(" Program Arguments: [image_name -- default lena.jpg] \n");
return -1;
}
// Brief how-to for this program
printf( "\n \t copyMakeBorder Demo: \n" );
printf( "\t -------------------- \n" );
printf( " ** Press 'c' to set the border to a random constant value \n");
printf( " ** Press 'r' to set the border to be replicated \n");
printf( " ** Press 'ESC' to exit the program \n");
namedWindow( window_name, WINDOW_AUTOSIZE );
// Initialize arguments for the filter
top = (int) (0.05*src.rows); bottom = top;
left = (int) (0.05*src.cols); right = left;
for(;;)
{
Scalar value( rng.uniform(0, 255), rng.uniform(0, 255), rng.uniform(0, 255) );
copyMakeBorder( src, dst, top, bottom, left, right, borderType, value );
imshow( window_name, dst );
char c = (char)waitKey(500);
if( c == 27 )
{ break; }
else if( c == 'c' )
{ borderType = BORDER_CONSTANT; }
else if( c == 'r' )
{ borderType = BORDER_REPLICATE; }
}
return 0;
}
解释:
声明变量
首先,我们声明将要使用的变量:
cpp
// Declare the variables
Mat src, dst;
int top, bottom, left, right;
int borderType = BORDER_CONSTANT;
const char* window_name = "copyMakeBorder Demo";
RNG rng(12345);
特别值得一提的是变量 rng,它是一个随机数生成器。我们用它来生成随机边框颜色,我们很快就会看到。
加载图像
像往常一样,我们加载源图像 src:
cpp
const char* imageName = argc >=2 ? argv[1] : "lena.jpg";
// Loads an image
src = imread( samples::findFile( imageName ), IMREAD_COLOR ); // Load an image
// Check if image is loaded fine
if( src.empty()) {
printf(" Error opening image\n");
printf(" Program Arguments: [image_name -- default lena.jpg] \n");
return -1;
}
创建窗口
在简要介绍了如何使用该程序之后,我们创建了一个窗口:
cpp
// Initialize arguments for the filter
top = (int) (0.05*src.rows); bottom = top;
left = (int) (0.05*src.cols); right = left;
循环
程序在无限循环中运行,而未按下 ESC 键。如果用户按"c "或"r ",则 borderType 变量将分别取值 BORDER_CONSTANT 或 BORDER_REPLICATE:
cpp
char c = (char)waitKey(500);
if( c == 27 )
{ break; }
else if( c == 'c' )
{ borderType = BORDER_CONSTANT; }
else if( c == 'r' )
{ borderType = BORDER_REPLICATE; }
随机颜色
在每次迭代中(0.5 秒后),随机边框颜色(值)都会更新......
cpp
Scalar value( rng.uniform(0, 255), rng.uniform(0, 255), rng.uniform(0, 255) );
此值是在 [0,255] 范围内随机选择的三个数字的集合。
在图像周围形成边框
最后,我们调用函数 **copyMakeBorder()**来应用相应的填充:
cpp
copyMakeBorder( src, dst, top, bottom, left, right, borderType, value );
- 参数是:
- src:源图片
- dst:目标图像
- 上 、下 、左 、右:图像两侧边框的长度(以像素为单位)。我们将它们定义为图像原始大小的 5%。
- borderType:定义应用的边框类型。在此示例中,它可以是常量或复制的。
- value :如果 borderType 为 BORDER_CONSTANT,则这是用于填充边框像素的值。
显示结果
我们在之前创建的图像中显示输出图像
cpp
imshow( window_name, dst );
结果
-
编译上面的代码后,您可以执行它,并给出图像的路径作为参数。结果应为:
- 默认情况下,它以设置为 BORDER_CONSTANT 的边框开头。因此,将显示一系列随机彩色边框。
- 如果按"r",边框将成为边缘像素的复制品。
- 如果按"c",随机彩色边框将再次出现
- 如果按"ESC",程序将退出。
下面的一些屏幕截图显示了边框如何改变颜色以及BORDER_REPLICATE选项的外观:
参考文献 :
1、《Adding borders to your images》----Ana Huamán