影像相加(add、addWeighted)

影像可以用不同的方式組合，就像是矩陣運算，各個相對像素做加減乘除，這邊介紹如何使用addWeighted()和add()函式，將輸入影像進行混和，addWeighted()和add()只能處理相同大小的輸入圖，這邊另外介紹如何合併大小不同的影像，類似把一個小Logo加到原本影像上。

OpenCV影像相加：void add(InputArray src1, InputArray src2, OutputArray dst, InputArray mask=noArray(), int dtype=-1)

• src1 ：輸入圖或強度值。
• src2 ：輸入圖或強度值。
• dst：輸出圖，輸出圖和輸入圖有相同的尺寸和通道數。
• mask：可有可無的遮罩，8位元單通道圖，指定那些像素要計算。
• dtype：可有可無的輸出圖深度。

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OpenCV影像相加：void addWeighted(InputArray src1, double alpha, InputArray src2, double beta, double gamma, OutputArray dst, int dtype=-1)

• src1：輸入圖。
• alpha：src1的權重。
• src2：輸入圖，和src1的尺寸和通道數相同。
• beta：src2的權重。
• gamma：兩圖相加後再增加的值。
• dst：輸出圖，輸出矩陣和輸入矩陣有相同的尺寸和通道數。
• dtype：可有可無的輸出圖深度。

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以下為函式概述，imgA、imgB、img皆為Mat，a[i]、b[i]、c[i]分別為此Mat的某個像素。

add(imgA, imgB, imgC);            //c[i] = a[i] + b[i]add(imgA, imgB, imgC);            //c[i] = a[i] + b[i]add(imgA, Scalar(20), imgC);      //c[i] = a[i] + 20addWeighted(imgA, 0.8, imgB, 0.5, 10, imgC);   //c[i] = 0.8*a[i] + 0.5*b[i] + 10scaleAdd(imgA, 1.2, imgB, imgC);  //c[i] = 1.2*a[i] + b[i]add(imgA, imgB, imgC, mask);      //if(mask[i]) c[i] = a[i] + b[i]

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這些運算內部都使用saturate_cast，來限制像素值在合理範圍內，以8位元影像來說，就是用saturate_cast限制範圍在0~255，而且參與運算的影像必須有相同的大小和深度，輸出圖像如果大小或格式不同，會重新分配空間。

有時我們只想處理部分區域，這時要使用遮罩(mask)，這時我們可呼叫函式add(imgA, imgB, imgC, mask)，這樣會在遮罩像素不為NULL的地方才相加，而遮罩必須是單通道的。

除了加法運算之外，OpenCV也提供像subtract、absdiff、multiply等多種矩陣運算，詳細用法可參考OpenCV文件。

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以下範例為用兩個輸入圖，各佔0.5的比例混和產生新的圖：

#include <cstdio>#include <opencv2/opencv.hpp>using namespace cv;int main(){    Mat src1 = imread("input1.jpg",CV_LOAD_IMAGE_UNCHANGED);    Mat src2 = imread("input2.jpg",CV_LOAD_IMAGE_UNCHANGED);    Mat dst;    addWeighted(src1,0.5,src2,0.5,0,dst);    namedWindow("window1");    namedWindow("window2");    namedWindow("window3");    imshow("window1", src1);    imshow("window2", src2);    imshow("window3", dst);    waitKey(0);     return 0;}

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有時我們想合併大小不同的影像，類似把一個小Logo加到原本影像上，且能夠指定Logo的位置，由於add()函式要求輸入的影像格式、尺寸相同，所以不能直接使用add()，在使用之前要先定義感興趣區域(ROI)，ROI大小和Logo圖相同，ROI位置決定Logo圖插入位置。我們使用addWeighted()調整背景和logo圖的強度比例，以下的imageROI和logo這兩個Mat，需要大小、尺寸相同，imageROI和img指向相同的數據結構，因此當我們改變imgROI時，原始圖img也隨之更改，達到插入Logo圖到原始圖的目的，以下為程式碼：

Mat img = imread("background.jpg");Mat logo = imread("logo.jpg");Mat imgROI = img(Rect(30,30,logo.cols,logo.rows));  //指定插入的大小和位置addWeighted(imgROI,0.5,logo,0.5,0,imgROI);

• 我們可以把imgROI想成是一張左上角在(30,30)，寬logo.cols，高logo.rows的圖，重疊的像素值和img相同，而兩者指向相同的資料。

我們可用類似方法，來取得影像的某個部分來儲存或顯示，像下面的croppedImage為image這個影像，從(100,100)這個位置開始，寬度150、高度200的圖。

Mat croppedImage = image(Rect(100, 100, 150, 200));

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以下示範如何將logo圖，混和添加在原始圖上產生一個新的圖：

#include <cstdio>#include <opencv2/opencv.hpp>using namespace cv;int main(){    Mat src = imread("background.jpg",CV_LOAD_IMAGE_UNCHANGED);    Mat logo = imread("logo.jpg",CV_LOAD_IMAGE_UNCHANGED);    Mat dst = imread("background.jpg",CV_LOAD_IMAGE_UNCHANGED);    Mat imgROI = dst(Rect(30,30,logo.cols,logo.rows));  //指定插入的大小和位置    addWeighted(imgROI,0.5,logo,0.5,0,imgROI);    namedWindow("window1");    namedWindow("window2");    namedWindow("window3");    imshow("window1", src);    imshow("window2", logo);    imshow("window3", dst);    waitKey(0);     return 0;}

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转自：http://monkeycoding.com/?p=529