使用 OpenCV 函数 copyMakeBorder() 设置边框(图像的extra padding额外填充)。
Theory
笔记
下面的解释属于 Bradski 和 Kaehler 的《Learning OpenCV》一书。
- 在我们之前的教程中,我们学习了使用卷积对图像进行操作。 自然出现的一个问题是如何处理边界。 如果评估点位于图像的边缘,我们如何对它们进行卷积?
- 大多数 OpenCV 函数所做的是将给定图像复制到另一个稍大的图像上,然后自动填充边界(通过下面示例代码中解释的任何方法)。 这样,可以毫无问题地在所需像素上执行卷积(在操作完成后切割额外的填充)。
- 在本教程中,我们将简要探讨为图像定义额外填充(边框)的两种方法:
BORDER_CONSTANT:用一个常数值填充图像(即黑色或 0
BORDER_REPLICATE:原始边缘的行或列被复制到额外的边框。
这将在代码部分更清楚地看到。
这个程序有什么作用?
- 加载图像
- 让用户选择在输入图像中使用哪种填充。 有两种选择:
常量值边框:为整个边框应用常量值的填充。 该值将每 0.5 秒随机更新一次。
复制边框:将从原始图像边缘的像素值复制边框。
用户通过按“c”(常数constant)或“r”(复制replicate)来选择任一选项
- 当用户按下“ESC”时程序结束
Code
教程代码如下所示。
你也可以从这里raw.githubusercontent.com下载
#include "opencv2/imgproc.hpp"
#include "opencv2/imgcodecs.hpp"
#include "opencv2/highgui.hpp"
using namespace cv;
// Declare the variables
Mat src, dst;
int top, bottom, left, right;
int borderType = BORDER_CONSTANT;
const char* window_name = "copyMakeBorder Demo";
RNG rng(12345);
int main( int argc, char** argv )
{
const char* imageName = argc >=2 ? argv[1] : "lena.jpg";
// Loads an image
src = imread( samples::findFile( imageName ), IMREAD_COLOR ); // Load an image
// Check if image is loaded fine
if( src.empty()) {
printf(" Error opening image\n");
printf(" Program Arguments: [image_name -- default lena.jpg] \n");
return -1;
}
// Brief how-to for this program
printf( "\n \t copyMakeBorder Demo: \n" );
printf( "\t -------------------- \n" );
printf( " ** Press 'c' to set the border to a random constant value \n");
printf( " ** Press 'r' to set the border to be replicated \n");
printf( " ** Press 'ESC' to exit the program \n");
namedWindow( window_name, WINDOW_AUTOSIZE );
// Initialize arguments for the filter
top = (int) (0.05*src.rows); bottom = top;
left = (int) (0.05*src.cols); right = left;
for(;;)
{
Scalar value( rng.uniform(0, 255), rng.uniform(0, 255), rng.uniform(0, 255) );
copyMakeBorder( src, dst, top, bottom, left, right, borderType, value );
imshow( window_name, dst );
char c = (char)waitKey(500);
if( c == 27 )
{ break; }
else if( c == 'c' )
{ borderType = BORDER_CONSTANT; }
else if( c == 'r' )
{ borderType = BORDER_REPLICATE; }
}
return 0;
}
Explanation
Declare the variables 声明变量
// Declare the variables
Mat src, dst;
int top, bottom, left, right;
int borderType = BORDER_CONSTANT;
const char* window_name = "copyMakeBorder Demo";
RNG rng(12345);
值得特别注意的是变量 rng,它是一个随机数生成器。 我们用它来生成随机的边框颜色,我们很快就会看到。
Load an image
像往常一样,我们加载我们的源图像 src:
const char* imageName = argc >=2 ? argv[1] : "lena.jpg";
// Loads an image
src = imread( samples::findFile( imageName ), IMREAD_COLOR ); // Load an image
// Check if image is loaded fine
if( src.empty()) {
printf(" Error opening image\n");
printf(" Program Arguments: [image_name -- default lena.jpg] \n");
return -1;
}
Create a window
在简要介绍了如何使用该程序之后,我们创建了一个窗口:
namedWindow( window_name, WINDOW_AUTOSIZE );
Initialize arguments
现在我们初始化定义边界大小(上、下、左、右)的参数。 我们给它们一个 src 大小的 5% 的值。
// Initialize arguments for the filter
top = (int) (0.05*src.rows); bottom = top;
left = (int) (0.05*src.cols); right = left;
Loop
程序在没有按下 ESC 键时无限循环运行。 如果用户按下“c”或“r”,borderType 变量将分别采用 BORDER_CONSTANT 或 BORDER_REPLICATE 的值:
char c = (char)waitKey(500);
if( c == 27 )
{ break; }
else if( c == 'c' )
{ borderType = BORDER_CONSTANT; }
else if( c == 'r' )
{ borderType = BORDER_REPLICATE; }
Random color
在每次迭代中(0.5 秒后),随机边框颜色border color(值)被更新......
Scalar value( rng.uniform(0, 255), rng.uniform(0, 255), rng.uniform(0, 255) );
该值是一组在 [0,255] 范围内随机选取的三个数字。
Form a border around the image
最后,我们调用函数 copyMakeBorder() 来应用相应的填充:
copyMakeBorder( src, dst, top, bottom, left, right, borderType, value );
参数是:
src:源图像
dst:目标图像
top, bottom, left, right:图像每侧边框的长度(以像素为单位)。 我们将它们定义为图像原始大小的 5%。
borderType:定义应用什么类型的边框。 对于此示例,它可以是恒定的或复制的。
value:如果borderType 是BORDER_CONSTANT,这是用于填充边框像素的值。
Display the results
我们在之前创建的图像中显示我们的输出图像
imshow( window_name, dst );
Results
- 编译上面的代码后,您可以执行它,将图像的路径作为参数。 结果应该是:
默认情况下,它以设置为 BORDER_CONSTANT 的边框开始。 因此,将显示一系列随机彩色边框。
如果按“r”,边框将成为边缘像素的复制品。
如果按'c',随机彩色边框将再次出现
如果按“ESC”,程序将退出。
下面的一些屏幕截图显示了边框如何改变颜色以及 BORDER_REPLICATE 选项的外观: