zoukankan      html  css  js  c++  java
  • opencv 图像特效处理 素描、怀旧、光照、流年、滤镜 原理及实现

    图像素描特效

    图像素描特效主要经过以下几个步骤:
    调用cv.cvtColor()函数将彩色图像灰度化处理;
    通过cv.GaussianBlur()函数实现高斯滤波降噪;
    边缘检测采用Canny算子实现;
    最后通过cv.threshold()反二进制阈值化处理实现素描特效。

    #coding:utf-8
    import cv2 as cv
    import numpy as np
    
    #读取原始图像
    img = cv.imread('d:/paojie.png')
    
    #图像灰度处理
    gray = cv.cvtColor(img,cv.COLOR_BGR2GRAY)
    
    #高斯滤波降噪
    gaussian = cv.GaussianBlur(gray, (5,5), 0)
     
    #Canny算子
    canny = cv.Canny(gaussian, 50, 150)
    
    #阈值化处理
    ret, result = cv.threshold(canny, 0, 255, cv.THRESH_BINARY_INV+cv.THRESH_OTSU)
    
    #显示图像
    #cv.imshow('src', img)
    #cv.imshow('result', result)
    cv.imshow('result',np.vstack((gray,result)))
    cv.waitKey()
    cv.destroyAllWindows()
    

    图像素描特效展示

    图像素描特效

    图像怀旧特效

    怀旧特效是将图像的RGB三个分量分别按照一定比例进行处理的结果,其怀旧公式如下所示:
    图像怀旧特效公式

    #coding:utf-8
    import cv2 as cv
    import numpy as np
    
    #读取原始图像
    img = cv.imread('d:/paojie.png')
    
    #获取图像行和列
    rows, cols = img.shape[:2]
    
    #新建目标图像
    dst = np.zeros((rows, cols, 3), dtype="uint8")
    
    #图像怀旧特效
    for i in range(rows):
        for j in range(cols):
            B = 0.272*img[i,j][2] + 0.534*img[i,j][1] + 0.131*img[i,j][0]
            G = 0.349*img[i,j][2] + 0.686*img[i,j][1] + 0.168*img[i,j][0]
            R = 0.393*img[i,j][2] + 0.769*img[i,j][1] + 0.189*img[i,j][0]
            if B>255:
                B = 255
            if G>255:
                G = 255
            if R>255:
                R = 255
            dst[i,j] = np.uint8((B, G, R))
            
    #显示图像
    cv.imshow('result',np.vstack((img,dst)))
    cv.waitKey()
    cv.destroyAllWindows()
    

    图像怀旧特效展示

    图像怀旧特效

    图像光照特效

    图像光照特效是指图像存在一个类似于灯光的光晕特效,图像像素值围绕光照中心点呈圆形范围内的增强。
    python实现代码主要是通过双层循环遍历图像的各像素点,寻找图像的中心点,再通过计算当前点到光照中心的距离(平面坐标系中两点之间的距离),判断该距离与图像中心圆半径的大小关系,中心圆范围内的图像灰度值增强,范围外的图像灰度值保留,并结合边界范围判断生成最终的光照效果。

    #coding:utf-8
    import cv2 as cv
    import math
    import numpy as np
    
    #读取原始图像
    img = cv.imread('d:/paojie.png')
    
    #获取图像行和列
    rows, cols = img.shape[:2]
    
    #设置中心点和光照半径
    centerX = rows / 2 - 20
    centerY = cols / 2 + 20
    radius = min(centerX, centerY)
    
    #设置光照强度
    strength = 100
    
    #新建目标图像
    dst = np.zeros((rows, cols, 3), dtype="uint8")
    
    #图像光照特效
    for i in range(rows):
        for j in range(cols):
            #计算当前点到光照中心距离(平面坐标系中两点之间的距离)
            distance = math.pow((centerY-j), 2) + math.pow((centerX-i), 2)
            #获取原始图像
            B =  img[i,j][0]
            G =  img[i,j][1]
            R = img[i,j][2]
            if (distance < radius * radius):
                #按照距离大小计算增强的光照值
                result = (int)(strength*( 1.0 - math.sqrt(distance) / radius ))
                B = img[i,j][0] + result
                G = img[i,j][1] + result
                R = img[i,j][2] + result
                #判断边界 防止越界
                B = min(255, max(0, B))
                G = min(255, max(0, G))
                R = min(255, max(0, R))
                dst[i,j] = np.uint8((B, G, R))
            else:
                dst[i,j] = np.uint8((B, G, R))
            
    #显示图像
    cv.imshow('result',np.vstack((img,dst)))
    cv.waitKey()
    cv.destroyAllWindows()
    

    图像光照特效展示

    图像光照特效

    图像流年特效

    流年是用来形容如水般流逝的光阴或年华,图像处理中特指将原图像转换为具有时代感或岁月沉淀的特效。python实现代码如下,它将原始图像的蓝色(B)通道的像素值开根号,再乘以一个权重参数,产生最终的流年效果。

    #coding:utf-8
    import cv2 as cv
    import math
    import numpy as np
    
    #读取原始图像
    img = cv.imread('d:/paojie.png')
    
    #获取图像行和列
    rows, cols = img.shape[:2]
    
    #新建目标图像
    dst = np.zeros((rows, cols, 3), dtype="uint8")
    
    #图像流年特效
    for i in range(rows):
        for j in range(cols):
            #B通道的数值开平方乘以参数12
            B = math.sqrt(img[i,j][0]) * 12
            G =  img[i,j][1]
            R =  img[i,j][2]
            if B>255:
                B = 255
            dst[i,j] = np.uint8((B, G, R))
            
    #显示图像
    cv.imshow('result',np.vstack((img,dst)))
    cv.waitKey()
    cv.destroyAllWindows()
    

    图像流年特效展示

    图像流年特效

    图像滤镜特效

    滤镜主要是用来实现图像的各种特殊效果,它在Photoshop中具有非常神奇的作用。滤镜通常需要同通道、图层等联合使用,才能取得最佳艺术效果。本小节将讲述一种基于颜色查找表(Look up Table)的滤镜处理方法,它通过将每一个原始颜色进行转换之后得到新的颜色。比如,原始图像的某像素点为红色(R-255, G-0, B-0),进行转换之后变为绿色(R-0, G-255, B-0),之后所有是红色的地方都会被自动转换为绿色,而颜色查找表就是将所有的颜色进行一次(矩阵)转换,很多的滤镜功能就是提供了这么一个转换的矩阵,在原始色彩的基础上进行颜色的转换。
    假设现在存在一张新的滤镜颜色查找表,如图所示,它是一张512×512大小,包含各像素颜色分布的图像。下面这张图片另存为本地,即可直接用于图像滤镜处理。
    颜色查找表

    #coding:utf-8
    import cv2 as cv 
    import numpy as np
    
    #获取滤镜颜色
    def getBGR(img, table, i, j):
        #获取图像颜色
        b, g, r = img[i][j]
        #计算标准颜色表中颜色的位置坐标
        x = int(g/4 + int(b/32) * 63)
        y = int(r/4 + int((b%32) / 4) * 63)
        #返回滤镜颜色表中对应的颜色
        return lj_map[x][y]
    
    #读取原始图像
    img = cv.imread('d:/paojie.png')
    lj_map = cv.imread('lvjing.png')
    
    #获取图像行和列
    rows, cols = img.shape[:2]
    
    #新建目标图像
    dst = np.zeros((rows, cols, 3), dtype="uint8")
    
    #循环设置滤镜颜色
    for i in range(rows):
        for j in range(cols):
            dst[i][j] = getBGR(img, lj_map, i, j)
            
    #显示图像
    cv.imshow('result',np.vstack((img,dst)))
    
    cv.waitKey()
    cv.destroyAllWindows()
    

    图像滤镜特效展示

    图像滤镜特效

  • 相关阅读:
    70. Climbing Stairs(动态规划)
    53. Maximum Subarray(动态规划)
    PAT 1045. Favorite Color Stripe
    PAT 1044. Shopping in Mars
    分治策略
    时间复杂度和空间复杂度分析(转载)
    [转载]论坛中某位达人自己编写的Morlet连续小波变换程序
    连续小波时频图绘制原理    连续小波变换尺度与信号频率的关系
    Matlab中wavedec使用學習及詳解
    [转载]转载:小波分解层数与尺度的关系
  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/wojianxin/p/12757953.html
Copyright © 2011-2022 走看看