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   -> 人工智能 -> OpenCV(二)逐像素的图像复制、图像边缘检测(自实现和API实现) -> 正文阅读

[人工智能]OpenCV(二)逐像素的图像复制、图像边缘检测(自实现和API实现)

目录

一、逐像素的图像复制

1、代码

2、效果

二、简单的图像边缘检测(自实现)

0、图像处理的卷积运算

1、简单模糊处理

?2、强化边缘处理

1、原理

2、代码

?3、效果

三、简单的图像边缘检测(调用API)

1、设置卷积核kernel

2、利用filter()函数进行卷积运算

?3、总代码


一、逐像素的图像复制

这里主要是为了强化图像的指针应用。

//图像的指针用法举例
cv::Mat image = cv::Mat(400, 600, CV_8UC1);    //定义了一个Mat变量image。
uchar * data00 = image.ptr<uchar>(0);          //data00是指向image第1行第1个元素的指针。
uchar * data10 = image.ptr<uchar>(1);          //data10是指向image第1行第1个元素的指针。
uchar * data01 = image.ptr<uchar>(0)[1];       //data01是指向image第1行第2个元素的指针。

1、代码:

//逐像素的图像复制
#include <iostream>
#include <opencv2/opencv.hpp>          

using namespace cv;
using namespace std;
int main()
{
	int i, j;
	Mat img = imread("Resource/Lena.jpg");

	int channels = img.channels();									//通道数
	int cols = img.cols * channels;									//列*通道数(每行需要的RGB)
	int rows = img.rows;												//行数

	Mat New = Mat::zeros(img.size(), img.type());		//创建一张黑色的图
	const uchar* p = img.ptr<uchar>(0);						//原图首地址
	uchar* pNew = New.ptr<uchar>(0);						//新图首地址

	if (img.empty())								//判断图像存在
	{
		printf("could not load the image..");
		return -1;
	}

	for (i = 0; i < rows; i++)
	{
		p = img.ptr<uchar>(i);				//指向i行首元素
		pNew = New.ptr<uchar>(i);		//指向j行首元素
		for (j = 0; j <= cols; j++)
		{
			pNew[j] = p[j];							//pNew的i行j元素RGB赋值p的i行j元素RGB
		}
	}

	namedWindow("原始图像", WINDOW_AUTOSIZE);
	imshow("原始图像", img);

	namedWindow("修改后图像", WINDOW_AUTOSIZE);
	imshow("修改后图像", New);

	waitKey(0);

	return 0;
}

2、效果

二、简单的图像边缘检测(自实现)

0、图像处理的卷积运算

1、简单模糊处理

比如说,如下图像处理矩阵将使得图像变得更平滑,显得更模糊,因为它联合周边像素进行了平均处理

?2、强化边缘处理

而如下图像处理矩阵将使得像素值变化明显的地方更为明显强化边缘,而变化平缓的地方没有影响,达到提取边缘的目的:

?

1、原理

边缘处,留心观察发现会有RGB的突变,只需要把这个RGB突变部分给锐化,显示在对应位置即可。(其他部分淡化

?

?

2、代码

//平滑处理
#include <iostream>
#include <opencv2/opencv.hpp>               

using namespace cv;
using namespace std;
int main()
{
	int i, j;
	Mat img = imread("Resource/Lena.jpg");
	if (img.empty())
	{
		printf("could not load the image..");
		return -1;
	}
	int cols = img.cols * img.channels();			//列*通道数
	int rows = img.rows;							//行数
	int channels = img.channels();					//通道数
	Mat New = Mat::zeros(img.size(), img.type());	//创建一张黑色的图
	const uchar* p;									//原图当前行首地址(暂时无指向)
	const uchar* prior;								//原图上一行首地址(暂时无指向)
	const uchar* next;								//原图下一行首地址(暂时无指向)
	uchar* pNew;									//新图当前行首地址(暂时无指向)

	//按行处理(每行首和尾不做处理)
	for (i = 1; i < rows - 1; i++)
	{
		p = img.ptr<uchar>(i);						//原图当前行首地址
		prior = img.ptr<uchar>(i - 1);				//原图上一行首地址
		next = img.ptr<uchar>(i + 1);				//原图下一行首地址
		pNew = New.ptr<uchar>(i);					//新图当前行首地址
		//按列处理(每列首和尾不做处理)
		for (j = 0 + channels; j <= cols - channels; j++)
		{
			pNew[j] = saturate_cast <uchar>(4 * p[j] - prior[j] - 
                      next[j] - p[j - channels] - p[j + channels]);
			//				限制RGB范围(0~255)			
			//p[j]:当前行当前列元素		
            //prior[j]:上一行当前列元素		
            //next[j]:下一行当前列元素
			// p[j - channels]:上一列像素(不是RGB)   
            //p[j + channels]:下一列像素(不是RGB)

		}
	}

	namedWindow("修改前图像", WINDOW_AUTOSIZE);
	imshow("修改前图像", img);

	namedWindow("修改后图像", WINDOW_AUTOSIZE);
	imshow("修改后图像", New);

	waitKey(0);

	return 0;
}

?3、效果

三、简单的图像边缘检测(调用API)

1、设置卷积核kernel

//1、初始化卷积核
	Mat kernel = (Mat_<char>(3, 3) <<	 0, -1, 0, 
										-1, 4, -1,	
										0, -1, 0);		

2、利用filter()函数进行卷积运算

filter2D(img, New, img.depth(), kernel);			
//			原图,目标图,深度,		卷积核

?3、总代码

//边缘检测
#include <iostream>
#include <opencv2/opencv.hpp>               

using namespace cv;
using namespace std;

Mat img = imread("Resource/Lena.jpg");			//读取图像
int cols = img.cols * img.channels();					//列*通道数
int rows = img.rows;											//行数
int channels = img.channels();								//通道数
Mat New = Mat::zeros(img.size(), img.type());	//创建一张黑色的图

//判断图像是否存在
int JudgeImage()
{
	if (img.empty())
	{
		printf("could not load the image..");
		return -1;
	}
}

//边缘化
void Marginalize()
{
	int i, j;
	const uchar* p;													//原图当前行首地址(暂时无指向)
	const uchar* prior;												//原图上一行首地址(暂时无指向)
	const uchar* next;												//原图下一行首地址(暂时无指向)
	uchar* pNew;														//新图当前行首地址(暂时无指向)

	//按行处理(每行首和尾不做处理)
	for (i = 1; i < rows - 1; i++)
	{
		p = img.ptr<uchar>(i);							//原图当前行首地址
		prior = img.ptr<uchar>(i - 1);					//原图上一行首地址
		next = img.ptr<uchar>(i + 1);					//原图下一行首地址
		pNew = New.ptr<uchar>(i);					//新图当前行首地址
		//按列处理(每列首和尾不做处理)
		for (j = 0 + channels; j <= cols - channels; j++)
		{
			pNew[j] = saturate_cast <uchar>(4 * p[j] - prior[j] - next[j] - p[j - channels] - p[j + channels]);
			//				限制RGB范围(0~255)			
			//p[j]:当前行当前列元素		prior[j]:上一行当前列元素		next[j]:下一行当前列元素
			// p[j - channels]:上一列像素(不是RGB)   p[j + channels]:下一列像素(不是RGB)
		}
	}
}

//打印卷积核
void ShowKernel(Mat kernel)
{
	printf("卷积核:\n");
	//打印卷积核
	for (int i = 0; i < 3; i++)
	{
		for (int j = 0; j < 3; j++)
		{
			printf("%3d", kernel.at<char>(i, j));
		}
		printf("\n");
	}
}

//调用API边缘化
void API_Marginalize()
{
	//1、初始化卷积核
	Mat kernel = (Mat_<char>(3, 3) <<	 0, -1, 0, 
																-1, 4, -1,	
																0, -1, 0);		
	//2、卷积运算
	filter2D(img, New, img.depth(), kernel);			
	//			原图,目标图,深度,		卷积核
	//打印卷积核
	//ShowKernel(kernel);					
}

//显示图像
void Show()
{
	namedWindow("修改前图像", WINDOW_AUTOSIZE);
	imshow("修改前图像", img);

	namedWindow("修改后图像", WINDOW_AUTOSIZE);
	imshow("修改后图像", New);
}

int main()
{
	JudgeImage();			//判断图像是否存在

	//Marginalize();			//边缘化图像

	API_Marginalize();		//调用API边缘化

	Show();							//显示图像

	waitKey(0);

	return 0;
}

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加:2021-08-06 09:37:50  更:2021-08-06 09:50:54 
 
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