OpenCV 簡(jiǎn)介

圖像可以進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算，例如加法、減法和按位運(yùn)算（AND、OR、NOT、XOR）。這些操作可以幫助改善輸入圖像的屬性。

圖像算法對(duì)于分析輸入圖像的屬性是必要的，可以將操作后的圖像用作增強(qiáng)的輸入圖像，并且可以對(duì)圖像應(yīng)用更多操作，以進(jìn)行閾值化、膨脹等。

圖像算術(shù)是將一幅或多幅圖像應(yīng)用于標(biāo)準(zhǔn)算術(shù)運(yùn)算或邏輯運(yùn)算符之一。運(yùn)算符是逐個(gè)像素應(yīng)用的，因此輸出圖像中像素的值僅由輸入圖像中相應(yīng)像素的值決定。

因此，圖像通常必須具有相同的大小。當(dāng)向圖像添加恒定偏移量時(shí)，輸入圖像之一可能是恒定值。

雖然圖像算法是圖像處理的最基本形式，但它有很多應(yīng)用。算術(shù)運(yùn)算符的一個(gè)顯著優(yōu)勢(shì)是該過(guò)程簡(jiǎn)單明了，因此速度很快。

添加圖像

在其最基本的形式中，該運(yùn)算符將兩個(gè)相同大小的圖像作為輸入，并輸出與前兩個(gè)相同大小的第三個(gè)圖像，每個(gè)像素值是兩個(gè)輸入圖像中每個(gè)圖像中對(duì)應(yīng)像素值的總和. 更高級(jí)的版本允許在一次操作中組合多個(gè)圖像。

運(yùn)算符的一個(gè)常見(jiàn)變體只是允許向每個(gè)像素添加一個(gè)指定的常數(shù)。使用函數(shù) cv2.add()，我們可以添加兩個(gè)圖像。這直接將兩個(gè)圖像中的圖像像素相加。

Syntax: cv2.add(image1, image2)

但是，添加像素并不是一個(gè)理想的情況。因此，我們使用 cv2.addweighted()。請(qǐng)記住，兩個(gè)輸入圖像的形狀和顏色通道必須相同。

Syntax: cv2.add Weighted(image1, weight1, Image2, weight2, gammaValue)

參數(shù)：

image1：第一個(gè)圖像數(shù)組輸入

weight 1：輸入圖像中第一個(gè)用于最終圖像的圖像元素的權(quán)重。

image2：第二個(gè)圖像數(shù)組輸入

weight 2：將第二輸入圖像元素的權(quán)值應(yīng)用于最終圖像的伽馬值。

gammaValue：光測(cè)量。

加法代碼

import cv2
import numpy as np
image1 = cv2.imread('input1.jpg')
image2 = cv2.imread('input2.jpg')
weightedSumadd = cv2.addWeighted(image1, 0.6, image2, 0.4, 0)
cv2.imshow('Weighted Image', weightedSumadd)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

輸出圖像將是：

圖像減法

像素減法算子將兩幅圖像作為輸入并輸出第三幅圖像，其像素值是第一幅圖像的像素值減去第二幅圖像的相應(yīng)像素值。

使用單個(gè)圖像作為輸入是常見(jiàn)的，從所有像素中減去一個(gè)常數(shù)值也是常見(jiàn)的。一些版本的運(yùn)算符將簡(jiǎn)單地輸出像素值之間的絕對(duì)差，而不是直接的有符號(hào)輸出。

Syntax:  cv2.subtract(image1, image2)

參數(shù)：

圖 1：第一個(gè)圖像數(shù)組輸入（單通道、8 位或浮點(diǎn)）

圖 2：第二個(gè)圖像陣列輸入（單通道、8 位或浮點(diǎn)）

輸入圖像

代碼 ：

import cv2
import numpy as np
image1 = cv2.imread('input1.jpg')
image2 = cv2.imread('input2.jpg')
sub = cv2.subtract(image1, image2)
cv2.imshow('Subtracted Image', sub)
cv2.waitKey(0)

輸出減去的圖像將是

位運(yùn)算

位運(yùn)算用于圖像處理以提取重要部分。本文中使用了以下按位運(yùn)算：

• AND
• OR
• NOT
• XR

位運(yùn)算對(duì)于圖像遮罩也很有用。這些操作可用于啟用圖像創(chuàng)建。這些操作可以幫助改善輸入圖像的屬性。

注意：按位運(yùn)算只能在相同尺寸的輸入圖像上執(zhí)行。

圖像的 AND 位運(yùn)算

AND 運(yùn)算符（以及類似方式的 NAND 運(yùn)算符）通常將兩個(gè)二進(jìn)制或整數(shù)灰度級(jí)圖像作為輸入，并生成第三個(gè)圖像，其像素值只是第一個(gè)圖像的像素值與來(lái)自第二個(gè)圖像的相應(yīng)像素相乘。

可以修改此運(yùn)算符以通過(guò)獲取單個(gè)輸入圖像，并將每個(gè)像素與預(yù)定的常數(shù)值進(jìn)行與運(yùn)算來(lái)產(chǎn)生輸出。

Syntax:?cv2.bitwise_and(Image1,?Image2,?destination,?mask)

參數(shù)：

Image1：第一個(gè)輸入圖像 numpy 數(shù)組

Image1：第二個(gè)輸入圖像numpy數(shù)組

destination：輸出數(shù)組

mask： 操作掩碼圖像

代碼 ：

import cv2
import numpy as np
img1 = cv2.imread('input1.png') 
img2 = cv2.imread('input2.png')
dest_and = cv2.bitwise_and(img2, img1, mask = None)
cv2.imshow('Bitwise And', dest_and)
cv2.waitKey(0)

圖像的 OR 位運(yùn)算

OR 運(yùn)算符通常將兩個(gè)二進(jìn)制或灰度圖像作為輸入，并輸出第三個(gè)圖像，其像素值是第一個(gè)圖像的像素值與來(lái)自第二個(gè)圖像的相應(yīng)像素進(jìn)行或運(yùn)算。

該運(yùn)算符的一個(gè)變體采用單個(gè)輸入圖像并將每個(gè)像素與一個(gè)常數(shù)值進(jìn)行 OR 運(yùn)算以生成輸出。

Syntax:?cv2.bitwise_or(source1,?source2,?destination,?mask)

參數(shù)：

source1 ：第一個(gè)輸入 numpy 圖像數(shù)組

source2 ：第二個(gè)輸入 numpy 圖像數(shù)組

目的地：輸出數(shù)組圖像

mask ：操作掩碼，輸入/輸出 8 位單通道掩碼。

代碼 ：

import cv2
import numpy as np
img1 = cv2.imread('input1.png') 
img2 = cv2.imread('input2.png')
dest_or = cv2.bitwise_or(img1, img2, mask = None)
cv2.imshow('Bitwise OR', dest_or)
cv2.waitKey(0)

圖像的NOT位運(yùn)算

邏輯非，也稱為反轉(zhuǎn)，是一種將二值或灰度圖像作為輸入并生成其照相底片的運(yùn)算符。

Syntax:?cv2.bitwise_not(Image1,Destination,?mask)

參數(shù)：

Image1： 輸入圖像數(shù)組

Destination：輸出數(shù)組圖像

mask: 操作掩碼

代碼 ：

import cv2
import numpy as np
img1 = cv2.imread('input1.png') 
dest_not = cv2.bitwise_not(img1, mask = None)
cv2.imshow('Bitwise Not', dest_not)
cv2.waitKey(0)

圖像的 XR 位運(yùn)算

至關(guān)重要的是，正在處理的所有輸入像素值都具有相同的位數(shù)，否則可能會(huì)出現(xiàn)意外結(jié)果。當(dāng)輸入圖像中的像素值不是簡(jiǎn)單的 1 位數(shù)字時(shí)，XOR 操作通常（但不總是）對(duì)像素值中的每個(gè)對(duì)應(yīng)位按位執(zhí)行。

Syntax:?cv2.bitwise_xor(source1,?source2,?destination,?mask)

參數(shù)：

source1 ：第一個(gè)輸入圖像數(shù)組（單通道、8 位或浮點(diǎn)）

source2 ：第二個(gè)輸入圖像數(shù)組（單通道、8 位或浮點(diǎn)）

目的地：輸出圖像數(shù)組

mask ：操作掩碼，輸入/輸出8位單通道掩碼。

代碼 ：

import cv2
import numpy as np
img1 = cv2.imread('input1.png') 
img2 = cv2.imread('input2.png')
dest_or = cv2.bitwise_xor(img1, img2, mask = None)
cv2.imshow('Bitwise XOR', dest_xor)
cv2.waitKey(0)

OpenCV的結(jié)論

許多應(yīng)用程序使用從同一場(chǎng)景的不同點(diǎn)獲取的經(jīng)過(guò)處理的圖像，例如通過(guò)添加相同場(chǎng)景的連續(xù)圖像來(lái)降低噪聲或通過(guò)減去兩個(gè)連續(xù)圖像來(lái)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)檢測(cè)。邏輯運(yùn)算符經(jīng)常用于組合兩個(gè)（主要是二進(jìn)制）圖像。

在整數(shù)圖像的情況下，邏輯運(yùn)算符通常按位使用。然后，例如，我們可以使用二進(jìn)制掩碼來(lái)選擇圖像的特定區(qū)域。

關(guān)鍵要點(diǎn)：

在本文中，我們學(xué)習(xí)了如何對(duì)圖像執(zhí)行各種算術(shù)運(yùn)算，OpenCV 方法是如何工作的，以及這些圖像算術(shù)運(yùn)算在哪里使用。

以上就是詳解圖像上的OpenCV算術(shù)運(yùn)算的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于OpenCV圖像算術(shù)運(yùn)算的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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