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如何使用Python实现图像融合及加法运算

发布时间:2022-05-16 09:20:55 来源:亿速云 阅读:265 作者:iii 栏目:开发技术

这篇文章主要介绍“如何使用Python实现图像融合及加法运算”的相关知识,小编通过实际案例向大家展示操作过程,操作方法简单快捷,实用性强,希望这篇“如何使用Python实现图像融合及加法运算”文章能帮助大家解决问题。

    一.图像加法运算

    1.Numpy库加法

    其运算方法是:目标图像 = 图像1 + 图像2,运算结果进行取模运算。

    • 当像素值<=255时,结果为“图像1+图像2”,例如:120+48=168

    • 当像素值>255时,结果为对255取模的结果,例如:(255+64)%255=64

    2.OpenCV加法运算

    另一种方法是直接调用OpenCV库实现图像加法运算,方法如下:

    目标图像 = cv2.add(图像1, 图像2)

    此时结果是饱和运算,即:

    • 当像素值<=255时,结果为“图像1+图像2”,例如:120+48=168

    • 当像素值>255时,结果为255,例如:(255+64) = 255

    两种方法对应的代码如下所示:

    #encoding:utf-8
    import cv2
    import numpy as np
    import matplotlib.pyplot as plt
    #读取图片
    img = cv2.imread('picture.bmp')
    test = img
    #方法一:Numpy加法运算
    result1 = img + test
    #方法二:OpenCV加法运算
    result2 = cv2.add(img, test)
    #显示图像
    cv2.imshow("original", img)
    cv2.imshow("result1", result1)
    cv2.imshow("result2", result2)
    #等待显示
    cv2.waitKey(0)
    cv2.destroyAllWindows()

    输出结果如下图所示,其中result1为第一种方法,result2为第二种方法,白色点255更多。

    如何使用Python实现图像融合及加法运算

    注意:参与运算的图像大小和类型必须一致。下面是对彩色图像进行加法运算的结果。

    如何使用Python实现图像融合及加法运算

    二.图像融合

    图像融合通常是指将2张或2张以上的图像信息融合到1张图像上,融合的图像含有更多的信息,能够更方便人们观察或计算机处理。如下图所示,将两张不清晰的图像融合得到更清晰的图。

    如何使用Python实现图像融合及加法运算

    图像融合是在图像加法的基础上增加了系数和亮度调节量。

    • 图像加法:目标图像 = 图像1 + 图像2

    • 图像融合:目标图像 = 图像1 * 系数1 + 图像2 * 系数2 + 亮度调节量

    主要调用的函数是addWeighted,方法如下:

    dst = cv2.addWeighter(scr1, alpha, src2, beta, gamma)
    dst = src1 * alpha + src2 * beta + gamma

    其中参数gamma不能省略。

    代码如下:

    #encoding:utf-8
    import cv2
    import numpy as np
    import matplotlib.pyplot as plt
    #读取图片
    src1 = cv2.imread('test22.jpg')
    src2 = cv2.imread('picture.bmp')
    #图像融合
    result = cv2.addWeighted(src1, 1, src2, 1, 0)
    #显示图像
    cv2.imshow("src1", src1)
    cv2.imshow("src2", src2)
    cv2.imshow("result", result)
    #等待显示
    cv2.waitKey(0)
    cv2.destroyAllWindows()

    需要注意的是,两张融合的图像像素大小需要一致,如下图所示,将两张RGB且像素410*410的图像融合。

    如何使用Python实现图像融合及加法运算

    设置不同的比例的融合如下所示:

    result = cv2.addWeighted(src1, 0.6, src2, 0.8, 10)

    如何使用Python实现图像融合及加法运算

    三.图像类型转换

    图像类型转换是指将一种类型转换为另一种类型,比如彩色图像转换为灰度图像、BGR图像转换为RGB图像。OPenCV提供了200多种不同类型之间的转换,其中最常用的包括3类,如下:

    • cv2.COLOR_BGR2GRAY

    • cv2.COLOR_BGR2RGB

    • cv2.COLOR_GRAY2BGR

    代码如下所示:

    #encoding:utf-8
    import cv2
    import numpy as np
    import matplotlib.pyplot as plt
    
    #读取图片
    src = cv2.imread('01.bmp')
    
    #图像类型转换
    result = cv2.cvtColor(src, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
    
    #显示图像
    cv2.imshow("src", src)
    cv2.imshow("result", result)
    
    #等待显示
    cv2.waitKey(0)
    cv2.destroyAllWindows()

    输出结果如下图所示:

    如何使用Python实现图像融合及加法运算

    如果使用通道转化,则结果如下图所示:

    result = cv2.cvtColor(src, cv2.COLOR_BGR2RGB)

    如何使用Python实现图像融合及加法运算

    关于“如何使用Python实现图像融合及加法运算”的内容就介绍到这里了,感谢大家的阅读。如果想了解更多行业相关的知识,可以关注亿速云行业资讯频道,小编每天都会为大家更新不同的知识点。

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