C++ opencv將圖片動漫化介紹
最近對圖像處理十分感興趣，也學著用opencv 實現各種簡單的圖像處理，因此，有瞭下面的實驗，就是將照片處理成漫畫的風格。
對照片進行動漫話一般需要四個步驟
1、邊緣檢測
2、將邊緣檢測得到的邊緣 以黑色的形式貼在原來的畫上。
3、對貼瞭邊緣的圖進行雙邊濾波，雙邊濾波可以較好的濾波的同時保留邊緣。
4、修改圖像的顏色的飽和度，本文采用的是將RGB轉化為HSI空間，然後調整S分量。
邊緣檢測
對於邊緣檢測，本文采用的是canny算法
此文中將低閾值設定在70，高閾值則為70*3。
執行後的結果為：
貼邊緣圖到原圖
將邊緣圖以黑色貼到原圖上，原圖上非邊緣區域仍然為原來的顏色，動漫就是邊緣很明顯，且邊緣不是很多，不註重細節，因此這裡將邊緣貼上面當作邊緣，後續利用雙倍濾波將圖中的其他相對小的細節邊緣去掉。針對紋理貼圖主要用到下面這個函數：
// 將邊緣檢測後的圖 cannyImage 邊以黑色的形式貼在原圖 image上。
void pasteEdge(Mat &image, Mat &outImg, IplImage cannyImage)
{
Mat cannyMat;
//將IplImage轉化為Mat
cannyMat = cvarrToMat(&cannyImage);
//顏色反轉
cannyMat = cannyMat < 100;
image.copyTo(outImg, cannyMat);
}
執行後的效果如下：
雙邊濾波
雙邊濾波（Bilateral filter）在圖像美化，美顏上有廣泛的運用，是一種可以保邊去噪的濾波器，由兩個函數構成。為瞭節約時間，這裡就借用一張圖來充當介紹瞭
opencv也對此有函數調用：
void bilateralFilter( InputArray src, OutputArray dst, int d,
double sigmaColor, double sigmaSpace,
int borderType = BORDER_DEFAULT );
前面2個參數為輸入圖像，輸出圖像，d為雙倍濾波的算子大小，sigmacolor ，sigmaSpace是2個濾波函數的nameda值（這裡節約時間不打符號瞭）
本文相關代碼：
// 雙邊濾波
Mat binateMat;
bilateralFilter(pasteEdgeMat, binateMat, 10, 50, 50, BORDER_DEFAULT);
執行後的結果如下：
HSI空間修改飽和度
關於HSI顏色空間這裡就不詳細介紹瞭，大傢可以百度下，很多文章介紹，後續我也可能總結一下各個顏色空間，並且與rgb轉換方法。主要思路：將貼有邊緣 且 雙邊濾波後的圖像 轉化為 HSI 空間，而將S分量增大到原來的SRadio倍，然後將HSI空間圖像轉化回Rgb，並顯示。
將顏色空間轉化HSI，並增加S分量為原來的sRadio倍，主要是使用瞭下面這個函數：
// 將image 像素轉化到 HSI 空間，並調整S 即顏色的飽和度，
void changeSImage(Mat &image, IplImage &outImg, float sRadio)
{
int rows = image.rows;
int cols = image.cols;
// 三個HSI空間數據矩陣
CvMat* HSI_H = cvCreateMat(rows, cols, CV_32FC1);
CvMat* HSI_S = cvCreateMat(rows, cols, CV_32FC1);
CvMat* HSI_I = cvCreateMat(rows, cols, CV_32FC1);
// 原始圖像數據指針, HSI矩陣數據指針
uchar* data;
// rgb分量
int img_r, img_g, img_b;
int min_rgb; // rgb分量中的最小值
// HSI分量
float fHue, fSaturation, fIntensity;
int channels = image.channels();
for (int i = 0; i < rows; i++)
{
for (int j = 0; j < cols; j++)
{
data = image.ptr<uchar>(i);
data = data + j*channels;
img_b = *data;
data++;
img_g = *data;
data++;
img_r = *data;
// Intensity分量[0, 1]
fIntensity = (float)((img_b + img_g + img_r) / 3) / 255;
// 得到RGB分量中的最小值
float fTemp = img_r < img_g ? img_r : img_g;
min_rgb = fTemp < img_b ? fTemp : img_b;
// Saturation分量[0, 1]
fSaturation = 1 - (float)(3 * min_rgb) / (img_r + img_g + img_b);
// 計算theta角
float numerator = (img_r - img_g + img_r - img_b) / 2;
float denominator = sqrt(
pow((img_r - img_g), 2) + (img_r - img_b)*(img_g - img_b));
// 計算Hue分量
if (denominator != 0)
{
float theta = acos(numerator / denominator) * 180 / 3.14;
if (img_b <= img_g)
{
fHue = theta;
}
else
{
fHue = 360 - theta;
}
}
else
{
fHue = 0;
}
// 賦值
cvmSet(HSI_H, i, j, fHue);
cvmSet(HSI_S, i, j, fSaturation * sRadio);
cvmSet(HSI_I, i, j, fIntensity);
}
}
outImg = *HSI2RGBImage(HSI_H, HSI_S, HSI_I);
}
HSI2RGBImage(HSI_H, HSI_S, HSI_I)是將三個分類的Mat 合並並轉化為BGR的圖，函數如下：
IplImage* HSI2RGBImage(CvMat* HSI_H, CvMat* HSI_S, CvMat* HSI_I)
{
IplImage * RGB_Image = cvCreateImage(cvGetSize(HSI_H), IPL_DEPTH_8U, 3);
int iB, iG, iR;
for (int i = 0; i < RGB_Image->height; i++)
{
for (int j = 0; j < RGB_Image->width; j++)
{
// 該點的色度H
double dH = cvmGet(HSI_H, i, j);
// 該點的色飽和度S
double dS = cvmGet(HSI_S, i, j);
// 該點的亮度
double dI = cvmGet(HSI_I, i, j);
double dTempB, dTempG, dTempR;
// RG扇區
if (dH < 120 && dH >= 0)
{
// 將H轉為弧度表示
dH = dH * 3.1415926 / 180;
dTempB = dI * (1 - dS);
dTempR = dI * (1 + (dS * cos(dH)) / cos(3.1415926 / 3 - dH));
dTempG = (3 * dI - (dTempR + dTempB));
}
// GB扇區
else if (dH < 240 && dH >= 120)
{
dH -= 120;
// 將H轉為弧度表示
dH = dH * 3.1415926 / 180;
dTempR = dI * (1 - dS);
dTempG = dI * (1 + dS * cos(dH) / cos(3.1415926 / 3 - dH));
dTempB = (3 * dI - (dTempR + dTempG));
}
// BR扇區
else
{
dH -= 240;
// 將H轉為弧度表示
dH = dH * 3.1415926 / 180;
dTempG = dI * (1 - dS);
dTempB = dI * (1 + (dS * cos(dH)) / cos(3.1415926 / 3 - dH));
dTempR = (3 * dI - (dTempG + dTempB));
}
iB = dTempB * 255;
iG = dTempG * 255;
iR = dTempR * 255;
cvSet2D(RGB_Image, i, j, cvScalar(iB, iG, iR));
}
}
return RGB_Image;
}
執行後就大功告成瞭，效果如下：
後續：
上述執行基本完成瞭照片的漫畫風格，但看到天空的雲的一些邊緣泰國刺眼，本著好玩的性子，去掉瞭第一步和第二步，直接圖原圖進行瞭雙邊濾波和增加顏色飽和度，感覺圖清晰，自然瞭些，但漫畫風格也少瞭些，具體如何見下圖：
github地址：https://github.com/hurtnotbad/cartoon
總結
到此這篇關於C++ opencv將圖片動漫化介紹的文章就介紹到這瞭,更多相關C++ OpenCV圖片動漫化內容請搜索WalkonNet以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大傢以後多多支持WalkonNet！