time：2015年 10月 03日星期六 12:03:45 CST

opencv笔记2：图像ROI

ROI

ROI意思是Region Of Interests,感兴趣区域，是一个图中的一个子区域。

OpenCV中定义的ROI是矩形的。

ROI的用处包括而不限于：提取出ROI区域做进一步处理（比如人脸识别、车牌识别）；将另一张图片贴放到ROI区域。

这里以第二种用处为例，将一个logo图像添加到一张大图上指定的ROI区域。

图像贴放

粗略想想，包括这四个步骤

定义大图和小图
在大图上定义ROI区域
小图贴放到ROI区域
显示新的大图

这里在fedora22下使用dnf(yum)安装了opencv3.0，如下代码可以运行良好

#include <iostream>

#include <opencv2/opencv.hpp>

using namespace std;

using namespace cv;

int main() {

    //【1】定义大图和小图

    //【2】在大图上定义ROI区域

    //【3】小图贴放到ROI区域

    //【4】显示新的大图

    //【1】定义大图和小图

    Mat srcImage = imread("/home/chris/workspace/clion/dota_pa.jpg");

    Mat logoImage = imread("/home/chris/workspace/clion/dota_ss.png");

    if(!srcImage.data){

        cerr << "读取srcImage错误！" << endl;

        exit;

    }

    if(!logoImage.data){

        cerr << "读取logoImage错误！" << endl;

        exit;

    }

    //【2】在大图上定义ROI区域

    Mat imageROI = srcImage(Rect(20, 25, logoImage.cols, logoImage.rows));

    //【3】小图贴放到ROI区域

    logoImage.copyTo(imageROI);

    //【4】显示新的大图

    imshow("利用ROI实现图像叠加示例窗口", srcImage);

    waitKey(0);

    destroyAllWindows();

    return 0;

}

这里copyTo()函数中只用到一个参数，浅墨的教程上有第二个参数：图像掩模(mask)，我尝试了下，发现不用mask也没关系，mask的定义也不一定要是灰度图（即imread第二个参数设定为0）。对此，我表示不理解，反正能用就好了。

图像线性混合

直接把logo图替换掉ROI区域的做法通常不是很好，如果能把两者各按一定比例进行混合就显得更好些，这需要用到图像混合技术。

图像线性混合，其实就是不同图片（这里以两张图为例），各自按照一定比例系数进行相加，没什么神奇的地方:

result = alpha*src1 + beta*src2 + gamma

使用函数addWeighted(src1, alpha, src2, beta, gamma, dstImage, dtype=-1)

这里dtype参数，是输出阵列的可选深度，有默认值-1。;当两个输入数组具有相同的深度时，这个参数设置为-1（默认值），即等同于src1.depth（）。

OK，粗略想下线性混合的步骤：

定义两幅图像
定义权重和偏置量等参数
按参数做图像混合
显示结果

上代码:

#include <iostream>

#include <opencv2/opencv.hpp>

using namespace std;

using namespace cv;

int main() {

    //【1】定义两幅图像

    //【2】定义权重和偏置量等参数

    //【3】按参数做图像混合

    //【4】显示结果

    //【1】定义两幅图像

    Mat srcImage1 = imread("/home/chris/workspace/clion/mogu.jpg");

    Mat srcImage2 = imread("/home/chris/workspace/clion/rain.jpg");

    //【2】定义权重和偏置量等参数

    double alpha = 0.5; //第一幅图的权重

    double beta = 1- alpha; //第二幅图的权重

    double gamma = 0.0; //偏置量

    //【3】按参数做图像混合

    Mat dstImage; //目标图像，存放结果

    addWeighted(srcImage1, alpha, srcImage2, beta, gamma, dstImage);

    //【4】显示结果

    imshow("线性混合结果", dstImage);

    waitKey(0);

    destroyAllWindows();

    return 0;

}

好吧，其实这东西很简单。应用到ROI区域，对应的代码为：

#include <iostream>

#include <opencv2/opencv.hpp>

using namespace std;

using namespace cv;

int main() {

    //【1】定义两幅图像

    //【2】定义ROI区域

    //【3】定义权重和偏置量等参数

    //【4】按参数做图像混合

    //【5】显示结果

    //【1】定义两幅图像

    Mat srcImage1 = imread("/home/chris/workspace/clion/dota_pa.jpg");

    Mat srcImage2 = imread("/home/chris/workspace/clion/dota_ss.png");

    //【2】定义ROI区域

    Mat imageROI = srcImage1(Rect(20, 25, srcImage2.cols, srcImage2.rows));

    //【3】定义权重和偏置量等参数

    double alpha = 0.5; //第一幅图的权重

    double beta = 1- alpha; //第二幅图的权重

    double gamma = 0.0; //偏置量

    //【4】按参数做图像混合

    addWeighted(imageROI, alpha, srcImage2, beta, gamma, imageROI);

    //【5】显示结果

    imshow("线性混合结果", srcImage1);

    waitKey(0);

    destroyAllWindows();

    return 0;

}

多通道的分离和混合

既然前面把图像混合讲到了，那么按照通道进行混合也就可以做了！比如要把看起来是白色的logo图，和指定背景图上ROI区域混合，并且希望logo图显示为红色。这就需要ROI图本身为红色通道，logo图读取为灰度图像（保证都是单通道），然后混合，这之后由于ROI区域就是原图中的一个通道上的一个区域，原图像的红色通道变化了，现在把三个通道重新合并回去，就能够得到想要的效果图了。

粗略想下，步骤为：

定义义两幅图像
分离通道
在通道图上定义ROI区域
定义权重和偏置量等参数
按参数做图像混合
合并通道
显示结果

对应的代码为：

#include <iostream>

#include <opencv2/opencv.hpp>

using namespace std;

using namespace cv;

int main() {

    //义两幅图像

    //【2】分离通道

    //【3】在通道图上定义ROI区域

    //【4】定义权重和偏置量等参数

    //【5】按参数做图像混合

    //【6】合并通道

    //【7】显示结果

    //【1】定义两幅图像

    Mat srcImage = imread("/home/chris/workspace/clion/dota_pa.jpg");

    Mat logoImage = imread("/home/chris/workspace/clion/dota_logo.jpg", 0);

    //【2】分离通道

    vector<Mat> channels;

    split(srcImage, channels);

    //【3】在通道图上定义ROI区域

    Mat redChannelImage = channels.at(2);

    Mat imageROI = redChannelImage(Rect(50, 25, logoImage.cols, logoImage.rows));

    //【4】定义权重和偏置量等参数

    double alpha = 1.0;

    double beta = 0.5;

    double gamma = 0.0;

    //【5】按参数做图像混合

    addWeighted(imageROI, alpha, logoImage, beta, gamma, imageROI);

    //【6】合并通道

    merge(channels, srcImage);

    //【7】显示结果

    imshow("0通道", srcImage);

    waitKey(0);

    destroyAllWindows();

    return 0;

}