Python OpenCV 之图像的叠加，图像处理取经之旅第 16 天

这是我参与8月更文挑战的第14天，活动详情查看：8月更文挑战

今天的学习的内容是：通过 Python OpenCV 对图像实现叠加操作，本文只涉及一个函数，即cv2.addWeighted。

cv2.addWeighted

该函数的完整表述为：Python-OpenCV 图像叠加 or 图像混合加权实现。

函数原型如下：

dst = cv2.addWeighted(src1, alpha, src2, beta, gamma[, dst[, dtype]])

参数说明（哈哈，这是官方的，点击打开官方说明）：

src1 – first input array.
alpha – weight of the first array elements.
src2 – second input array of the same size and channel number as src1.
beta – weight of the second array elements.
dst – output array that has the same size and number of channels as the input arrays.
gamma – scalar added to each sum.
dtype – optional depth of the output array; when both input arrays have the same depth, dtype can be set to -1, which will be equivalent to src1.depth().

参数翻译如下：

src1, src2：需要融合叠加的两副图像，要求大小和通道数相等
alpha：src1 的权重
beta：src2 的权重
gamma：gamma 修正系数，不需要修正设置为 0
dst：可选参数，输出结果保存的变量，默认值为 None
dtype：可选参数，输出图像数组的深度，即图像单个像素值的位数（如 RGB 用三个字节表示，则为 24 位），选默认值 None 表示与源图像保持一致。

返回值：融合叠加的结果图像

官方手册也给出了最终的结果：

dst = src1 × alpha + src2 × beta + gamma;

上面的式子理解为，结果图像 = 图像 1× 系数 1+图像 2× 系数 2+亮度调节量

测试代码如下：

import cv2 as cv

src1 = cv.imread("./123.jpg")
src2 = cv.imread("./456.png")

c = cv.addWeighted(src1, 0.4, src2, 0.6, 0)

cv.imshow("addWeighted", c)

cv.waitKey(0)

运行之后叠加出的效果图如下： Python OpenCV 之图像的叠加，图像处理取经之旅第 16 天如果两个图片的尺寸不同，可以手动调整，也可以通过 resize 进行调整。

  img2 = cv2.resize(img, (w,h), interpolation=cv2.INTER_AREA)

在检索资料的时候发现了另一个好玩的函数，即 createTrackbar，可以创建一个滚动条，我们也同时学习一下吧。

cv2.createTrackbar

该函数的作用是在 opencv 使用滑动条，函数原型如下：

cv2.createTrackbar(trackbarName, windowName, value, count, onChange)

参数说明：

trackbarName：滑动条的名字；
windowName：滑动条被放置的窗口的名字；
value：滑动条默认值；
count：滑动条的调节的范围(0~count)；
onChange：调节滑动条时调用的回调函数名。

与此对应的还有一个获取滑动条值的函数，原型是：

value = cv2.getTrackbarPos(trackbarName, windowName)

参数说明：

trackbarName：滑动条的名字；
windowName：滑动条被放置窗口的名字。

返回值：滑动条的数值

测试代码如下（拖动滑动条，实现图片的渐变）：

import cv2 as cv
import numpy as np
src1 = cv.imread("./123.jpg")
src2 = cv.imread("./456.png")

# 滚动条拖动
def on_change(x):
    pass

# 创建一个黑色背景的窗口，大小任意，后面会被修改
img = np.zeros((100, 100, 3), np.uint8)
cv.namedWindow("img")

cv.createTrackbar("a", "img", 0, 100, on_change)

while(1):
    cv.imshow("img", img)
    # 按键盘上的 esc 退出。
    k = cv.waitKey(1) & 0xFF
    if k == 27:
        break
    # 获取滑动条的值
    r = cv.getTrackbarPos('a', "img")
    # 设置系数
    print(r)
    r = float(r)/100.0
    # 默认情况下 src1 完全展示，逐步过渡到 src2
    img = cv.addWeighted(src1, r, src2, 1.0-r, 0)

cv.destroyAllWindows()

运行效果如下图所示。 Python OpenCV 之图像的叠加，图像处理取经之旅第 16 天还找到了一个渐变效果，不需要拖动滑动条也可以实现图片切换。

import cv2
import numpy as np

step_list = [float(0.02 * x) for x in range(0, 51)]
print(step_list)
img1 = cv2.imread("./123.jpg")
img2 = cv2.imread("./456.png")
cv2.imshow("show", img1)
for i in step_list:
    res = cv2.addWeighted(img1, i, img2, (1-i), 0)
    cv2.imshow("show", res)
    cv2.waitKey(60)
if cv2.waitKey(0) == 27:
    cv2.destroyAllWindows()

运行结果自行找两张相同大小的图片进行尝试吧。

OpenCV 尾声

1 个小时又过去了，对 Python OpenCV 相关的知识点，你掌握了吗？

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