python学opencv|读取图像(四十一 )使用cv2.add()函数实现各个像素点BGR叠加

【1】引言

前序已经学习了直接在画布上使用掩模,会获得彩色图像的多种叠加效果,相关文章链接为:

python学opencv|读取图像(四十)掩模:三通道图像的局部覆盖-CSDN博客

这时候如果更进一步,直接用两张图片互相叠加,是否会有新的图像出现?这就是本次文章想讨论的内容。

在更早的时候,我们已经掌握了对灰度图像的掩模操作:

python学opencv|读取图像(九)用numpy创建黑白相间灰度图_numpy生成全黑图片-CSDN博客

因此,这种图片叠加的操作,应该可以同时作用于灰度图像和彩色图像。

探索图像的叠加效果,需要使用的函数是cv2.add()。

【2】官网教程

点击下述链接,可以直达cv2.add()函数官网说明:

OpenCV: Operations on arrays

官网页面关于cv2.add()函数的说明为:

++图1++

具体的各个参数的意义为:

void cv::add ( InputArray src1, #输入图像1

InputArray src2, #输入图像2

OutputArray dst, #输出图像2

InputArray mask = noArray(), #掩模

int dtype = -1 ) #输出图像的深度,为默认值,暂无需关注

【3】代码测试

【3.1】灰度图像

首先是引入cv2等模块和原始图像:

python 复制代码
import cv2 as cv # 引入CV模块
import numpy as np #引入numpy模块


# 读取图片-直接转化灰度图
src = cv.imread('srcf.png',0) #读取图像
dst=src#输出图像

然后进行图形叠加操作:

python 复制代码
#图像叠加
dst1=dst+dst #图像使用"+"叠加
dst2=cv.add(dst,dst) #图像使用"cv.add()函数"叠加

然后在屏幕上展示图像:

python 复制代码
#在屏幕展示效果
cv.imshow('srcdst', dst)  # 在屏幕展示效果
cv.imshow('srcdst1', dst1)  # 在屏幕展示效果
cv.imshow('srcdst2', dst1)  # 在屏幕展示效果

为探寻实际的叠加效果,读取了特定像素点的BGR值:

python 复制代码
#显示BGR值
print("dst像素数为[258,258]位置处的BGR=", dst[258, 258])  # 获取像素数为[100,100]位置处的BGR
print("dst1像素数为[258,258]位置处的BGR=", dst1[258,258])  # 获取像素数为[100,100]位置处的BGR
print("dst2像素数为[258,258]位置处的BGR=", dst2[258,258])  # 获取像素数为[100,100]位置处的BGR
print("dst像素数为[100,100]位置处的BGR=", dst[100, 100])  # 获取像素数为[100,100]位置处的BGR
print("dst1像素数为[100,100]位置处的BGR=", dst1[100,100])  # 获取像素数为[100,100]位置处的BGR
print("dst2像素数为[100,100]位置处的BGR=", dst2[100,100])  # 获取像素数为[100,100]位置处的BGR

之后保存相关图像:

python 复制代码
#保存图像
cv.imwrite('srcf-dst.png', dst)  # 保存图像
cv.imwrite('srcf-dst1.png', dst1)  # 保存图像
cv.imwrite('srcf-dst2.png', dst2)  # 保存图像

cv.waitKey()  # 图像不会自动关闭
cv.destroyAllWindows()  # 释放所有窗口

本文使用的原始图像为:

++图2 原始图像++

叠加后的图像效果为:

++图3 图像使用"+"叠加-灰度图像++

++图4 图像使用"cv.add()函数"叠加-灰度图像++

由图3和图4对比可见:图4相对来说更亮。

这时候,再看特定点的BGR值:

++图5 特定像素点BGR值-灰度图像++

在像素点[258,258]获得的原始图像dst对应的BGR=71,dst1和dst2在该点对应的BGR=142=2*71,可以明显看到使用"+"叠加和"cv.add()函数"叠加的效果在本质上都是对该像素点的BGR值进行叠加。

在像素点[100,100]获得的原始图像dst对应的BGR=156,dst1在该点对应的BGR=56,dst2在该点对应的BGR=255。实际上,使用"+"叠加和"cv.add()函数"叠加的效果在本质上都是对该像素点的BGR值进行叠加,但对于使用"+"叠加,像素点BGR值超过255后会重新计数,57=156*2-255,但由于像素点是从0开始计算,所以第57个数对应的BGR值为56;使用和"cv.add()函数"叠加,像素点BGR值超过255后会直接截断为255。

【3.2】彩色图像

之后进行彩色图像的零值和反零值处理,这只需要改一行代码,将src = cv.imread('srcun.png',0)改为:

复制代码
src = cv.imread('srcun.png') #读取图像

直接输出完整代码:

python 复制代码
import cv2 as cv # 引入CV模块
import numpy as np #引入numpy模块


# 读取图片-直接转化灰度图
src = cv.imread('srcf.png') #读取图像
dst=src#输出图像

#图像叠加
dst1=dst+dst #图像使用"+"叠加
dst2=cv.add(dst,dst) #图像使用"cv.add()函数"叠加

#在屏幕展示效果
cv.imshow('srcdst', dst)  # 在屏幕展示效果
cv.imshow('srcdst1', dst1)  # 在屏幕展示效果
cv.imshow('srcdst2', dst2)  # 在屏幕展示效果

#显示BGR值
print("dst像素数为[258,258]位置处的BGR=", dst[258, 258])  # 获取像素数为[100,100]位置处的BGR
print("dst1像素数为[258,258]位置处的BGR=", dst1[258,258])  # 获取像素数为[100,100]位置处的BGR
print("dst2像素数为[258,258]位置处的BGR=", dst2[258,258])  # 获取像素数为[100,100]位置处的BGR
print("dst像素数为[100,100]位置处的BGR=", dst[100, 100])  # 获取像素数为[100,100]位置处的BGR
print("dst1像素数为[100,100]位置处的BGR=", dst1[100,100])  # 获取像素数为[100,100]位置处的BGR
print("dst2像素数为[100,100]位置处的BGR=", dst2[100,100])  # 获取像素数为[100,100]位置处的BGR

#保存图像
cv.imwrite('srcf-c-dst.png', dst)  # 保存图像
cv.imwrite('srcf-c-dst1.png', dst1)  # 保存图像
cv.imwrite('srcf-c-dst2.png', dst2)  # 保存图像

cv.waitKey()  # 图像不会自动关闭
cv.destroyAllWindows()  # 释放所有窗口

代码运行后获得的图像效果为:

++图6 图像使用"+"叠加-灰度图像++

++图7 图像使用"cv.add()函数"叠加-彩色图像++

此时的特定像素点BGR值为:

++图8 特定像素点BGR值-彩色图像++

对像素点[258,258]和像素点[100,100]获得的原始图像dst对应的BGR和叠加后的图像dst1、dst2在该点对应的BGR分析可知:使用"+"叠加和"cv.add()函数"叠加的效果在本质上都是对该像素点的BGR值进行叠加,但对于使用"+"叠加,像素点BGR值超过255后会重新计数;使用和"cv.add()函数"叠加,像素点BGR值超过255后会直接截断为255。

++图9 对比效果++

【4】细节说明

如果相互叠加的两个图像原本对应的BGR值分别为BGR1和BGR2,使用"+"叠加时,重新计数的BGR=BGR1+BGR2-255-1。

【5】总结

掌握了python+opencv实现各个像素点BGR叠加的技巧。

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