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修改时间——2022年2月10日 08:33:18
学习课程：OpenCV4 C++ 快速入门视频30讲
视频老师：贾志刚

05 图像像素的算术操作

opencv知识点：

图像像素算术操作 - 运算符
值的截断 - saturate_cast<>
图像像素算术操作 - 专用函数

本课所解决的问题：

如何改变图像的亮度？
如何进行图像像素的算术操作？
如何对可能溢出的值进行截断？

1.改变图像亮度

对于改变图像的亮度，我们可以采用图像像素的算术操作实现

本文采用如下两种方法演示

四种运算运算符
四种专用函数

2.四种运算符和截断

运算符

首先，我们采用运算符的方式

//函数定义
void operators_demo(Mat& image);
//函数实现
void QuickDemo::operators_demo(Mat& image) {Mat dst;dst = image + Scalar(50, 50, 50);//dst = image - Scalar(50, 50, 50);//dst = image * Scalar(5, 5, 5);//会溢出//dst = image / Scalar(5, 5, 5);//会截断为0imshow("加法操作", dst);}

加法

可能会溢出

dst = image + Scalar(50, 50, 50);

减法

会自动截断为0

dst = image - Scalar(50, 50, 50);

乘法

可能会溢出，提示溢出的错误。
本案例就溢出了，所以没有结果展示

除法

如果除数较大，结果最终会被自动截断为0

dst = image / Scalar(5, 5, 5);

截断

采用运算符时加法，乘法有溢出隐患，有什么办法解决吗？
这就用到了saturate_cast<uchar>，当使用它时会保证BGR图像的像素值在[0,255]

对于截断的演示，我们用运算符加法演示

void QuickDemo::operators_demo(Mat& image) {Mat dst = Mat::zeros(image.size(), image.type());Mat m = Mat::zeros(image.size(), image.type());m = Scalar(50, 50, 50);int h = image.rows;int w = image.cols;int dims = image.channels();for (int row = 0; row < h; row++) {for (int col = 0; col < w; col++) {Vec3b p1 = image.at<Vec3b>(row, col);Vec3b p2 = m.at<Vec3b>(row, col);dst.at<Vec3b>(row,col)[0] = saturate_cast<uchar>(p1[0] + p2[0]);dst.at<Vec3b>(row,col)[1] = saturate_cast<uchar>(p1[1] + p2[1]);dst.at<Vec3b>(row,col)[2] = saturate_cast<uchar>(p1[2] + p2[2]);}}imshow("加法操作", dst);}

3.专用函数

有没有更简单的方式呢？

OpenCV有自带的专用函数，专用函数都有截断处理

void QuickDemo::operators_demo(Mat& image) {Mat dst = Mat::zeros(image.size(), image.type());Mat m = Mat::zeros(image.size(), image.type());m = Scalar(50, 50, 50);add(image, m, dst);//subtract(image, m, dst);//multiply(image, m,dst);//divide(image, m, dst);imshow("加法操作", dst);}

因为上面已经演示了三种，这里只进行刚才失败的一种——乘法的演示

乘法

multiply(image, m,dst);

本课所用API查阅

Scalar

add

subtract

multiply

divide

saturate_cast<>

有11种重载，对应11种不同的的数据类型

uchar a = saturate_cast<uchar>(-100); // a = 0 (UCHAR_MIN)
short b = saturate_cast<short>(33333.33333); // b = 32767 (SHRT_MAX)

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