OpenCV C++案例实战二《生成蒙太奇图像》

前言

本文将使用OpenCV C++ 生成蒙太奇图像。

一、输入模板图像

原图如图所示。我们将对此图生成蒙太奇图像。

	Mat src = imread("Taylor.jpg");
	if (src.empty())
	{
    
    
		cout << "No image!" << endl;
		system("pause");
		return 0;
	}

	resize(src, src, Size(step_x*30, step_y*30), 1, 1, INTER_CUBIC);

这里的step_x,step_y表示素材图像尺寸。我们要把模板图像resize成 Size(step_x 30, step_y*30)尺寸，将模板图像分割成30x30个block，即使用30x30张素材图像来生成我们的蒙太奇图像。

二、读取素材图像

所有素材图像。

//获取文件夹下所有图像路径
int getImagePathList(string folder, vector<String> &imagePathList)
{
    
    
	glob(folder, imagePathList);
	return 0;
}

我们定义getImagePathList函数获取文件夹下所有图像的路径。

	vector<Mat>images;
	string filename = "images/";
	cout << "loading..." << endl;

	vector<String> imagePathList;
	getImagePathList(filename, imagePathList);

	for (int i = 0; i < imagePathList.size(); i++)
	{
    
    
		Mat img = cv::imread(imagePathList[i]);

		resize(img, img, Size(step_x, step_y), 1, 1, INTER_AREA);

		images.push_back(img);

	}
	cout << "done!" << endl;

我们将读取进来的所有素材图像都resize成 Size(step_x, step_y)大小，并把它们都push_back到images容器内，以便后续使用。

三、生成蒙太奇模板

	int rows = src.rows;
	int cols = src.cols;
	//height:表示生成的蒙太奇图像需要多少张素材图像填充rows
	//width:表示生成的蒙太奇图像需要多少张素材图像填充cols
	int height = rows / step_y, width = cols / step_x;

	Mat temp;
	Mat dst = Mat(src.size(), CV_8UC3, Scalar(255, 255, 255));
	
	for (int i = 0; i < height; ++i)
	{
    
    
		for (int j = 0; j < width; ++j)
		{
    
    
			//index表示当前素材图像的索引
			int index = i * width + j;

			//将当前素材图像拷贝到temp零时变量
			images[index].copyTo(temp);

			//将temp图像赋值给需要生成的蒙太奇图像对应区域
			temp = dst(Rect(j * step_x, i * step_y, step_x, step_y));
		}
	}

	imshow("dst", dst);

通过两个for循环就可以遍历到每个蒙版区域。这个类似于遍历图像的所有像素，只不过我们把步长加大了而已。整个代码的核心就是以下这两句。

	//将当前素材图像拷贝到temp零时变量
	images[index].copyTo(temp);

	//将temp图像赋值给需要生成的蒙太奇图像对应区域
	temp = dst(Rect(j * step_x, i * step_y, step_x, step_y));

将所有的素材图像copy到指定区域就可以生成蒙版图像啦。接下来我们就得对这个蒙版图像做像素处理了。

四、生成蒙太奇图像

	for (int i = 0; i < rows; ++i)
	{
    
    
		for (int j = 0; j < cols; ++j)
		{
    
    
			//像素RGB值修改
			dst.at<Vec3b>(i, j)[0] = 0.312*dst.at<Vec3b>(i, j)[0] + 0.698*src.at<Vec3b>(i, j)[0];
			dst.at<Vec3b>(i, j)[1] = 0.312*dst.at<Vec3b>(i, j)[1] + 0.698*src.at<Vec3b>(i, j)[1];
			dst.at<Vec3b>(i, j)[2] = 0.312*dst.at<Vec3b>(i, j)[2] + 0.698*src.at<Vec3b>(i, j)[2];
		}
	}


	imshow("蒙太奇图像", dst);

我们通过遍历模板图像所有像素，并改变它们的权值，就可以得到蒙太奇图像啦。

这就是我们生成的蒙太奇图像

五、源码

#include <iostream>
#include<opencv2/opencv.hpp>
using namespace std;
using namespace cv;

//素材图像尺寸
const int step_x = 20;
const int step_y = 20;

//获取文件夹下所有图像路径
int getImagePathList(string folder, vector<String> &imagePathList)
{
    
    
	glob(folder, imagePathList);
	return 0;
}

int main()
{
    
    
	Mat src = imread("Taylor.jpg");
	if (src.empty())
	{
    
    
		cout << "No image!" << endl;
		system("pause");
		return 0;
	}

	resize(src, src, Size(step_x*30, step_y*30), 1, 1, INTER_CUBIC);

	vector<Mat>images;
	string filename = "images/";
	cout << "loading..." << endl;

	vector<String> imagePathList;
	getImagePathList(filename, imagePathList);

	for (int i = 0; i < imagePathList.size(); i++)
	{
    
    
		Mat img = cv::imread(imagePathList[i]);

		resize(img, img, Size(step_x, step_y), 1, 1, INTER_AREA);

		images.push_back(img);

	}
	cout << "done!" << endl;

	int rows = src.rows;
	int cols = src.cols;
	//height:表示生成的蒙太奇图像需要多少张素材图像填充rows
	//width:表示生成的蒙太奇图像需要多少张素材图像填充cols
	int height = rows / step_y, width = cols / step_x;

	Mat temp;
	Mat dst = Mat(src.size(), CV_8UC3, Scalar(255, 255, 255));
	
	for (int i = 0; i < height; ++i)
	{
    
    
		for (int j = 0; j < width; ++j)
		{
    
    
			//index表示当前素材图像的索引
			int index = i * width + j;

			//将当前素材图像拷贝到temp零时变量
			images[index].copyTo(temp);

			//将temp图像赋值给需要生成的蒙太奇图像对应区域
			temp = dst(Rect(j * step_x, i * step_y, step_x, step_y));
		}
	}

	imshow("dst", dst);
	

	for (int i = 0; i < rows; ++i)
	{
    
    
		for (int j = 0; j < cols; ++j)
		{
    
    
			//像素RGB值修改
			dst.at<Vec3b>(i, j)[0] = 0.312*dst.at<Vec3b>(i, j)[0] + 0.698*src.at<Vec3b>(i, j)[0];
			dst.at<Vec3b>(i, j)[1] = 0.312*dst.at<Vec3b>(i, j)[1] + 0.698*src.at<Vec3b>(i, j)[1];
			dst.at<Vec3b>(i, j)[2] = 0.312*dst.at<Vec3b>(i, j)[2] + 0.698*src.at<Vec3b>(i, j)[2];
		}
	}


	imshow("蒙太奇图像", dst);
	waitKey(0);
	system("pause");
	return 0;
}

总结

本文使用OpenCV C++生成蒙太奇图像，关键步骤有以下几点。
1、将你需要生成的蒙太奇图像模板resize成合适大小，使其恰好能够被素材图像填充。
2、载入素材图像。
3、使用素材图像去填充蒙版图。核心就是上面的两个for循环。
4、将蒙版与模板图像进行融合，改变其像素权值就可以生成蒙太奇图像了。

本文使用较为简单，也比较容易理解的程序生成蒙太奇图像。网上也有许多是使用直方图匹配——将模板图像分割成不等分区域，然后使用素材库中的图像与这些区域一一进行直方图匹配，找到最匹配的那张图像填充该区域。有兴趣的小伙伴可以尝试一下这种方法！！