OpenCV-----分离颜色通道 & 多通道图像混合

一、分离颜色通道

就让我们来详细介绍一下这两个互为冤家的函数。首先是进行通道分离的split函数。

<1>split函数详解

将一个多通道数组分离成几个单通道数组。ps：这里的array按语境译为数组或者阵列。

 

这个split函数的C++版本有两个原型，他们分别是：

 

[cpp] view
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C++: void split(const Mat& src, Mat*mvbegin);  

C++: void split(InputArray m,OutputArrayOfArrays mv);  

关于变量介绍：

 

第一个参数，InputArray类型的m或者const Mat&类型的src，填我们需要进行分离的多通道数组。
第二个参数，OutputArrayOfArrays类型的mv，填函数的输出数组或者输出的vector容器。

最后看一个示例吧：

[cpp] view
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Mat srcImage;  

Mat imageROI;  

vector<Mat> channels;  

srcImage= cv::imread("dota.jpg");  

// 把一个3通道图像转换成3个单通道图像  

split(srcImage,channels);//分离色彩通道  

       imageROI=channels.at(0);  

       addWeighted(imageROI(Rect(385,250,logoImage.cols,logoImage.rows)),1.0,  

              logoImage,0.5,0.,imageROI(Rect(385,250,logoImage.cols,logoImage.rows)));  

   

       merge(channels,srcImage4);  

   

       namedWindow("sample");  

       imshow("sample",srcImage);  

 

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vector<Mat> channels;  

Mat imageBlueChannel;  

Mat imageGreenChannel;  

Mat imageRedChannel;  

srcImage4= imread("dota.jpg");  

// 把一个3通道图像转换成3个单通道图像  

split(srcImage4,channels);//分离色彩通道  

imageBlueChannel = channels.at(0);  

imageGreenChannel = channels.at(1);  

imageRedChannel = channels.at(2);  

 

上面的代码先做了相关的类型声明，然后把载入的3通道图像转换成3个单通道图像，放到vector<Mat>类型的channels中，接着进行引用赋值。

根据OpenCV的BGR色彩空间（bule，Green，Red，蓝绿红），其中channels.at(0)就表示引用取出channels中的蓝色分量，channels.at(1)就表示引用取出channels中的绿色色分量，channels.at(2)就表示引用取出channels中的红色分量。

 

一对做相反操作的plit()函数和merge()函数和用法就是这些了。另外提一点，如果我们需要从多通道数组中提取出特定的单通道数组，或者说实现一些复杂的通道组合，可以使用mixChannels()函数。

 

<2>merge函数详解

merge()函数的功能是split()函数的逆向操作，将多个数组组合合并成一个多通道的数组。

它通过组合一些给定的单通道数组，将这些孤立的单通道数组合并成一个多通道的数组，从而创建出一个由多个单通道阵列组成的多通道阵列。它有两个基于C++的函数原型：

 

[cpp] view
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C++: void merge(const Mat* mv, size_tcount, OutputArray dst)  

C++: void merge(InputArrayOfArrays mv,OutputArray dst)  

 

第一个参数，mv，填需要被合并的输入矩阵或vector容器的阵列，这个mv参数中所有的矩阵必须有着一样的尺寸和深度。
第二个参数，count，当mv为一个空白的C数组时，代表输入矩阵的个数，这个参数显然必须大于1.
第三个参数，dst，即输出矩阵，和mv[0]拥有一样的尺寸和深度，并且通道的数量是矩阵阵列中的通道的总数。

 

函数解析：

merge函数的功能是将一些数组合并成一个多通道的数组。关于组合的细节，输出矩阵中的每个元素都将是输出数组的串接，其中，第i个输入数组的元素被视为mv[i]。 c一般用其中的Mat::at（）方法对某个通道进行存取,也就是这样用channels.at(0)。

PS: Mat::at（）方法，返回一个引用到指定的数组元素。注意是引用，相当于两者等价，修改其中一个另一个跟着变。

 

//-----------------------------------【程序说明】----------------------------------------------
//  程序名称:：【OpenCV入门教程之四】分离颜色通道&多通道图像混合   配套源码
// VS2010版   OpenCV版本：2.4.8
//     2014年3月13 日 Create by 浅墨
//  图片素材出处：dota2原画 dota2logo
//     浅墨的微博：@浅墨_毛星云
//------------------------------------------------------------------------------------------------

//-----------------------------------【头文件包含部分】---------------------------------------
//     描述：包含程序所依赖的头文件
//----------------------------------------------------------------------------------------------
#include <cv.h>
#include <highgui.h>
#include <iostream>

//-----------------------------------【命名空间声明部分】---------------------------------------
//     描述：包含程序所使用的命名空间
//-----------------------------------------------------------------------------------------------
using namespace cv;
using namespace std;

//-----------------------------------【全局函数声明部分】--------------------------------------
//     描述：全局函数声明
//-----------------------------------------------------------------------------------------------
bool MultiChannelBlending();

//-----------------------------------【main( )函数】--------------------------------------------
//     描述：控制台应用程序的入口函数，我们的程序从这里开始
//-----------------------------------------------------------------------------------------------
int main(  )
{
system("color5E");

if(MultiChannelBlending())
{
cout<<endl<<"嗯。好了，得出了你需要的混合值图像~";
}

waitKey(0);
return0;
}

//-----------------------------【MultiChannelBlending( )函数】--------------------------------
//     描述：多通道混合的实现函数
//-----------------------------------------------------------------------------------------------
bool MultiChannelBlending()
{
//【0】定义相关变量
MatsrcImage;
MatlogoImage;
vector<Mat>channels;
Mat  imageBlueChannel;

//=================【蓝色通道部分】=================
//     描述：多通道混合-蓝色分量部分
//============================================

//【1】读入图片
logoImage=imread("dota_logo.jpg",0);
srcImage=imread("dota_jugg.jpg");

if(!logoImage.data ) { printf("Oh，no，读取logoImage错误~！\n"); return false; }
if(!srcImage.data ) { printf("Oh，no，读取srcImage错误~！\n"); return false; }

//【2】把一个3通道图像转换成3个单通道图像
split(srcImage,channels);//分离色彩通道

//【3】将原图的蓝色通道引用返回给imageBlueChannel，注意是引用，相当于两者等价，修改其中一个另一个跟着变
imageBlueChannel=channels.at(0);
//【4】将原图的蓝色通道的（500,250）坐标处右下方的一块区域和logo图进行加权操作，将得到的混合结果存到imageBlueChannel中
addWeighted(imageBlueChannel(Rect(500,250,logoImage.cols,logoImage.rows)),1.0,
logoImage,0.5,0,imageBlueChannel(Rect(500,250,logoImage.cols,logoImage.rows)));

//【5】将三个单通道重新合并成一个三通道
merge(channels,srcImage);

//【6】显示效果图
namedWindow("<1>游戏原画+logo蓝色通道 by浅墨");
imshow("<1>游戏原画+logo蓝色通道 by浅墨",srcImage);

//=================【绿色通道部分】=================
//     描述：多通道混合-绿色分量部分
//============================================

//【0】定义相关变量
Mat  imageGreenChannel;

//【1】重新读入图片
logoImage=imread("dota_logo.jpg",0);
srcImage=imread("dota_jugg.jpg");

if(!logoImage.data ) { printf("Oh，no，读取logoImage错误~！\n"); return false; }
if(!srcImage.data ) { printf("Oh，no，读取srcImage错误~！\n"); return false; }

//【2】将一个三通道图像转换成三个单通道图像
split(srcImage,channels);//分离色彩通道

//【3】将原图的绿色通道的引用返回给imageBlueChannel，注意是引用，相当于两者等价，修改其中一个另一个跟着变
imageGreenChannel=channels.at(1);
//【4】将原图的绿色通道的（500,250）坐标处右下方的一块区域和logo图进行加权操作，将得到的混合结果存到imageGreenChannel中
addWeighted(imageGreenChannel(Rect(500,250,logoImage.cols,logoImage.rows)),1.0,
logoImage,0.5,0.,imageGreenChannel(Rect(500,250,logoImage.cols,logoImage.rows)));

//【5】将三个独立的单通道重新合并成一个三通道
merge(channels,srcImage);

//【6】显示效果图
namedWindow("<2>游戏原画+logo绿色通道 by浅墨");
imshow("<2>游戏原画+logo绿色通道 by浅墨",srcImage);

//=================【红色通道部分】=================
//     描述：多通道混合-红色分量部分
//============================================

//【0】定义相关变量
Mat  imageRedChannel;

//【1】重新读入图片
logoImage=imread("dota_logo.jpg",0);
srcImage=imread("dota_jugg.jpg");

if(!logoImage.data ) { printf("Oh，no，读取logoImage错误~！\n"); return false; }
if(!srcImage.data ) { printf("Oh，no，读取srcImage错误~！\n"); return false; }

//【2】将一个三通道图像转换成三个单通道图像
split(srcImage,channels);//分离色彩通道

//【3】将原图的红色通道引用返回给imageBlueChannel，注意是引用，相当于两者等价，修改其中一个另一个跟着变
imageRedChannel=channels.at(2);
//【4】将原图的红色通道的（500,250）坐标处右下方的一块区域和logo图进行加权操作，将得到的混合结果存到imageRedChannel中
addWeighted(imageRedChannel(Rect(500,250,logoImage.cols,logoImage.rows)),1.0,
logoImage,0.5,0.,imageRedChannel(Rect(500,250,logoImage.cols,logoImage.rows)));

//【5】将三个独立的单通道重新合并成一个三通道
merge(channels,srcImage);

//【6】显示效果图
namedWindow("<3>游戏原画+logo红色通道 by浅墨");
imshow("<3>游戏原画+logo红色通道 by浅墨",srcImage);

returntrue;
}

 

可以发现，其实多通道混合的实现函数中的代码大体分成三部分，分别对蓝绿红三个通道进行处理，唯一不同的地方是在取通道分量时取的是channels.at(0)，channels.at(1)还是channels.at(2)。

嗯，下面看一下运行截图：