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C++使用OpenCV实现证件照蓝底换成白底功能(或其他颜色如红色)详解

2020年02月13日 编程语言 ⁄ 共 4824字 ⁄ 字号 评论关闭

本文实例讲述了C++使用OpenCV实现证件照蓝底换成白底功能(或其他颜色如红色)。分享给大家供大家参考,具体如下:

今天刚好老师要办点事情,老师唯一的一张证件照是蓝色的,但是需要的底色是白色的,于是乎,好久不折腾的PS也忘记了,还好旁边的刚来的小学弟懂一点,

在那里慢慢的帮老师一点点的处理,PS在边缘的地方效果还真不咋地,确实是一门技术活。

于是我就想OpenCV能不能实现呢?一搜百度第一篇就是,但是人家转成红色,然后我又对HSV颜色空间不是很懂,最后在一个学习群里

但是文中未对HSV那一块做出解释,可能是我太菜了

贴出去问了下,一位优秀的本科生帮我清晰解答了,汗颜

主要步骤为:

1.把RGB图像转换到HSV空间

2.取背景的一小块20*20,计算蓝色背景的平均色调和饱和度

3.设置阈值,取出蓝色背景替换为红色背景

4.把HSV图像转换会RGB空间

5.滤波器去除边缘效应

具体代码为:

// change_color.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。//证件照从蓝色底换成红色底//#include "stdafx.h"#include <iostream>#include <opencv2\core\core.hpp>#include <opencv2\highgui\highgui.hpp>#include <opencv2\imgproc\imgproc.hpp>using namespace cv;using namespace std;int main(){ char *origin="Original"; char *window="Image"; char *str="C:\\Users\\ltc\\Desktop\\nihao.jpg"; namedWindow(origin,1); namedWindow(window,1); Mat image=imread(str); if(!image.data) { cout<<"图像载入出现问题"<<endl; return 0; } Mat roi=image(Rect(20,20,20,20)); Mat hsvImg; cvtColor(image, hsvImg, CV_BGR2HSV); //将图像转换到HSV颜色空间 //分离HSV空间,v[0]为H色调,v[1]为S饱和度,v[2]为v灰度 vector<Mat> v; split(hsvImg,v); Mat roiH=v[0](Rect(20,20,20,20)); Mat roiS=v[1](Rect(20,20,20,20)); int SumH=0; int SumS=0; int avgH, avgS;//蓝底的平均色调和平均饱和度 //取一块蓝色背景,计算出它的平均色调和平均饱和度 for(int i=0; i<20; i++) { for(int j=0; j<20; j++) { /*SumH=SumH+roiH(i,j);*/ SumH=int(roiH.at<uchar>(j,i))+SumH; SumS=int(roiS.at<uchar>(j,i))+SumS; } } avgH=SumH/400; avgS=SumS/400; //遍历整个图像 int nl=hsvImg.rows; int nc=hsvImg.cols; int step=10; for(int j=0; j<nl; j++) { for(int i=0; i<nc; i++) { //以H.S两个通道做阈值分割,把蓝色替换成红色 if((v[0].at<uchar>(j,i))<=(avgH+5) && v[0].at<uchar>(j,i)>=(avgH-5) &&(v[1].at<uchar>(j,i))<=(avgS+40) && v[1].at<uchar>(j,i)>=(avgS-40)) { //cout<<int(v[0].at<uchar>(j,i))<<endl; //红色底 //v[0].at<uchar>(j,i)=0; //白色底 v[0].at<uchar>(j,i)=0; v[1].at<uchar>(j,i)=0; //V[0]和V[1]全调成0就是变成白色 //绿色底 //v[0].at<uchar>(j,i)=60; //蓝色底 //v[0].at<uchar>(j,i)=120; /*cout<<int(v[0].at<uchar>(j,i))<<endl;*/ } } } Mat finImg; merge(v,finImg); Mat rgbImg; cvtColor(finImg,rgbImg, CV_HSV2BGR); //将图像转换回RGB空间 imshow(origin,image); imshow(window,rgbImg); //加个滤波把边缘部分的值滤掉(此处应该用低通滤波器,但感觉不太好,还是不用了。) Mat result; GaussianBlur(rgbImg,result,Size(3,3),0.5); imshow(window,result); imwrite("nihaoWhite.jpg",result); waitKey(0); //system("pause"); return 0;}////遍历整个图像//int nl=hsvImg.rows;//int nc=hsvImg.cols * hsvImg.channels();//for(int j=0; j<nl; j++)//{// uchar *data=hsvImg.ptr<uchar>(j);// for(int i=0; i<nc; i++)// {// cout<<int(data[i])<<" ";// }//}

这里面主要说明一下:

HSV模型

倒锥形模型:

这个模型就是按色彩、深浅、明暗来描述的。

H是色彩

S是深浅, S = 0时,只有灰度

V是明暗,表示色彩的明亮程度,但与光强无直接联系,(意思是有一点点联系吧)。

在这个程序里

色调主要是由V[0]来控制的

hsv是一个360度的模型 每个角度代表一种颜色

0度是红色

120度是绿色

240度是蓝色

但是OpenCV里最大值是255 所以它会对色调除以2,就是最大值是180

绿色对应的让它等于60 蓝色对应的就是120

换不同的背景只需要改动:

//红色底v[0].at<uchar>(j,i)=0;//白色底v[0].at<uchar>(j,i)=0;v[1].at<uchar>(j,i)=0; //V[0]和V[1]全调成0就是变成白色//绿色底v[0].at<uchar>(j,i)=60;//蓝色底v[0].at<uchar>(j,i)=120;

改动的位置就不需要说明了吧!这个方法的效果确实不错,大赞!

毕竟是老师的图片,不能轻易放出来,网上的也不能随便用吧!哈哈

那就放张我最爱的崩坏3吧!

附录

提取图像中指定颜色的像素区域

#include<iostream>#include<opencv2/core/core.hpp>#include<opencv2/imgproc/imgproc.hpp>#include<opencv2/highgui/highgui.hpp>using namespace cv;class ColorDetector{private: //最小可接受距离 int minDist; //目标色 cv::Vec3b target; //结果图像 cv::Mat result;//计算与目标颜色的距离int getDistance(cv::Vec3b color){ return abs(color[0] - target[0]) + abs(color[1] - target[1]) + abs(color[2] - target[2]);}public: //空构造函数 ColorDetector() :minDist(100) { //初始化默认参数 target[0] = target[1] = target[2] = 0; } void setColorDistanceThreshold(int distance); int getColorDistanceThreshold() const; void setTargetColor(unsigned char red, unsigned char green, unsigned char blue); void setTargetColor(cv::Vec3b color); cv::Vec3b getTargetColor() const; cv::Mat ColorDetector::process(const cv::Mat &image); };//设置色彩距离阈值,阈值必须是正的,否则设为0void ColorDetector::setColorDistanceThreshold(int distance){ if (distance < 0) distance = 0; minDist = distance;}//获取色彩距离阈值int ColorDetector::getColorDistanceThreshold() const{ return minDist;}//设置需检测的颜色void ColorDetector::setTargetColor(unsigned char red, unsigned char green, unsigned char blue){ //BGR顺序 target[2] = red; target[1] = green; target[0] = blue;}//设置需检测的颜色void ColorDetector::setTargetColor(cv::Vec3b color){ target = color;}//获取需检测的颜色cv::Vec3b ColorDetector::getTargetColor() const{ return target;}cv::Mat ColorDetector::process(const cv::Mat &image)//核心的处理方法{ //按需重新分配二值图像 //与输入图像的尺寸相同,但是只有一个通道 result.create(image.rows, image.cols, CV_8U); //得到迭代器 cv::Mat_<cv::Vec3b>::const_iterator it = image.begin<cv::Vec3b>(); cv::Mat_<cv::Vec3b>::const_iterator itend = image.end<cv::Vec3b>(); cv::Mat_<uchar>::iterator itout = result.begin<uchar>(); for (; it != itend; ++it, ++itout)//处理每个像素 { //计算离目标颜色的距离 if (getDistance(*it) < minDist) { *itout = 255; } else { *itout = 0; } } return result;}int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]){ //1.创建图像处理的对象 ColorDetector cdetect; //2.读取输入图像 cv::Mat image = cv::imread("boldt.jpg"); if (!image.data) { return 0; } //3.设置输入参数 cdetect.setTargetColor(130, 190, 230);//蓝天的颜色 cv::namedWindow("result"); //4.处理并显示结果 cv::imshow("result", cdetect.process(image)); cv::waitKey(); return 0;}

希望本文所述对大家C++程序设计有所帮助。

本文标题: C++使用OpenCV实现证件照蓝底换成白底功能(或其他颜色如红色)详解

以上就上有关C++使用OpenCV实现证件照蓝底换成白底功能(或其他颜色如红色)详解的全部内容,学步园全面介绍编程技术、操作系统、数据库、web前端技术等内容。

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