1. 目标
在本文中，将学习如何：
- 使用 OpenCV 函数copyMakeBorder() 设置边框（或填充图像）。
2. 理论
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笔记
下面的解释来自Bradski 和 Kaehler的《 Learning OpenCV 》一书。
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在之前的文章中，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，该如何对它们进行卷积？
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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）。
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在本文中，将简要探讨为图像定义额外填充（边框）的两种方法：
- 常量值边框BORDER_CONSTANT：用一个常数值填充图像（即黑色或0）
- 复制边框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。
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这个程序有什么作用？
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加载图像
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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 BORDER_CONSTANT：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 BORDER_REPLICATE：将从原始图像边缘的像素值复制边框。
用户通过按“c”（常数）或“r”（复制）来选择任一选项
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当用户按下“ESC”时程序结束
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3. 代码
代码如下所示。
也可以从这里下载
#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;
}
4. 代码解释
声明变量
首先声明要使用的变量：
// Declare the variables
Mat src, dst;
int top, bottom, left, right;
int borderType = BORDER_CONSTANT;
const char* window_name = "copyMakeBorder Demo";
RNG rng(12345);
值得注意的是变量rng，它是一个随机数生成器。用它来生成随机的边框颜色，我们很快就会看到。
加载图像
像往常一样，加载源图像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;
}
创建一个窗口
在简要介绍了如何使用该程序之后，创建一个窗口：
namedWindow( window_name, WINDOW_AUTOSIZE );
初始化参数
现在初始化定义边界大小的参数（top、bottom、left和right）。设置为src大小的 5% 。
// Initialize arguments for the filter
top = (int) (0.05*src.rows); bottom = top;
left = (int) (0.05*src.cols); right = left;
循环
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; }
随机颜色
在每次迭代中（0.5 秒后），随机边框颜色（值）被更新......
Scalar value( rng.uniform(0, 255), rng.uniform(0, 255), rng.uniform(0, 255) );
该值是在范围[0,255]内随机选取的一组三个数字.
在图像周围形成边框
最后，调用函数copyMakeBorder() 来应用相应的填充：
copyMakeBorder( src, dst, top, bottom, left, right, borderType, value );
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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）。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，它可以是常数或复制的。
- value：如果borderType是BORDER_CONSTANT，这是用于填充边框像素的值。
显示结果
在之前创建的图像中显示输出图像
imshow( window_name, dst );
5. 结果
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编译上面的代码后，并执行，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：
