python OpenCV 图像上的算术运算

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小牛编辑

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2023-12-01

涉及函数cv2.add(),cv2.addWeighted()

一、图像加法

使用cv2.add()将两幅图像进行加法运算，也可以直接使用numpy，res=img1+img2.两幅图像的大小，类型必须一致，或者第二个图像可以是一个简单的标量值。 openCV的加法是一种饱和操作，而numpy的加法是一种模操作。

x=np.uint8([250])
y=np.uint8([10])
print(cv2.add(x,y))#250+10=260>=255
#结果为[[255]]
print (x+y)#250+10=260%255=4
#结果为[4]

OpenCV的结果会更好，所以尽量使用OpenCV中的函数

二、图像混合

这也是加法，不同的是两幅图像的权重不同，这会给人一种混合或者透明的感觉。图像混合的计算公式如下：

$\2-1.png$

通过修改α的值（0-->1）,可以实现很酷的混合。例：将两幅图像混合，第一幅权重为0.7第二幅权重为0.3。函数cv2.addWeighed()可以按下面的公式对图片进行混合。

这里γ的取值为0.

import cv2
import numpy as np
img1=cv2.imread('45.jpg')
img2=cv2.imread('messigray.png')

dst = cv2.addWeighted(img1,0.7,img2,0.3,0)

cv2.imshow('dst',dst)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

以下是运行结果：

$\2-3.jpg$

三、按位运算

这包括按位AND，OR，NOT和XOR运算。它们在提取图像的任何部分时非常有用（我们将在后面的章节中看到），定义和使用非矩形ROI等。下面我们将看到如何更改图像的特定区域的示例。

我想将OpenCV logo放在图像上方。如果我添加两个图像，它将改变颜色。如果我混合它，我会得到一个透明的效果。但我希望它不透明。如果它是一个矩形区域，我可以使用ROI，就像我们在上一章中所做的那样。但OpenCV logo不是矩形。所以你可以通过按位操作来完成，如下所示：

import cv2
import numpy as np
img1=cv2.imread('45.jpg')
img2=cv2.imread('messigray.png')

# I want to put logo on top-left corner, So I create a ROI
rows,cols,channels = img2.shape
roi = img1[0:rows,0:cols]

# Now create a mask of logo and create its inverse mask also
img2gray = cv2.cvtColor(img2,cv2.COLOR_BGR2GRAY)
ret,mask = cv2.threshold(img2gray,175,255,cv2.THRESH_BINARY)
mask_inv = cv2.bitwise_not(mask)

# Now black-out the area of logo in ROI
#取ROI中与mask中不为零的值对应的像素的值，其让值为0 。
#注意这里必须有mask=mask或者mask=mask_inv，其中mask=不能忽略
img1_bg = cv2.bitwise_and(roi,roi,mask=mask)
#取roi中与mask_inv中不为零的值对应的像素的值，其他值为0
# Take only region of logo from logo image.
img2_fg = cv2.bitwise_and(img2,img2,mask=mask_inv)

# Put logo in ROI and modify the main image
dst = cv2.add(img1_bg,img2_fg)
img1[0:rows,0:cols] =dst

cv2.imshow('res',img1)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

请参阅下面的结果。左图显示了我们创建的蒙版。右图显示最终结果。有关详细的理解，显示在上面的代码的所有中间图像，特别是img1_bg和img2_fg。

opencv图片叠加

四、练习

使用cv2.addWeighted功能在图像之间创建图像的幻灯片放映，图像之间平滑过渡