使用OpenCV為圖像加水印的教程

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在本文中，我們將學習如何使用 OpenCV 為多個圖像添加水印。

1. 什麼是水印？

水印是有意疊加在不同圖像上的標志、簽名、文本或圖案，用於保護圖像的版權。

其主要目的是宣傳品牌，並使未經所有者許可復制或使用原始圖像變得更加困難。

組織和專業人士經常使用水印來防止在在線托管內容後被其他人使用他們的內容。

那麼，你有沒有想過為圖像添加水印？

例如，我們寫博客會說明外部圖像的來源。但是你自己創建的圖像呢？在自己創建的圖像上留下你的記號不是很好嗎？

好極瞭！讓我們開始這項激動人心的任務。

2. 在 OpenCV 中調整圖像大小

調整大小隻不過是縮放圖像，這意味著更改原始圖像的大小。我們可以根據業務需求增加或減少圖像的大小。

可以通過多種方式調整大小。

1.保持縱橫比。圖像的縱橫比是其寬度與高度的比率。

.縮小或放大圖像的大小

1.不保留縱橫比

.僅縮小/放大寬度，僅縮小/放大高度

1.將寬度和高度都更改為特定值

到目前為止聽起來不錯，但我們如何實際操作呢？答案是 OpenCV 及其 resize() 函數。從本文檔中閱讀有關 OpenCV 調整大小功能的更多信息：https://docs.opencv.org/3.4/da/d54/group__imgproc__transform.html#ga47a974309e9102f5f08231edc7e7529d

**cv2.resize() 函數的語法：**cv2.resize(src, dsize,interpolation)

src – 源圖像

dsize – 輸出圖像的所需大小

interpolation –  插值，維基百科定義：它是一種基於一組離散的已知數據點的范圍構建（查找）新數據點的方法。

請參閱此文檔以瞭解有關插值標志的更多信息：https://docs.opencv.org/3.4/da/d54/group__imgproc__transform.html#ga5bb5a1fea74ea38e1a5445ca803ff121

現在，讓我們拍攝一個示例圖像並調整其大小。下面是我們的示例圖像。

現在，嘗試使用 OpenCV 顯示它。

import cv2
img = cv2.imread('images/deer.JPG')
cv2.imshow("Original Image", img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

下面是我們的圖像在使用 OpenCV 顯示時的外觀。

由於我們的圖像是高分辨率的，因此隻有一部分是可見的。

所以，肯定有必要調整它的大小。我們需要減小它的大小。

在 OpenCV 中調整圖像大小的步驟：

  • 使用 cv2.imread() 讀取圖像
  • 設置新的寬度和高度。
  • 為新維度創建一個元組
  • 使用 cv2.resize() 調整圖像大小
  • 如果需要，使用 cv2.imwrite() 將調整後的圖像保存到計算機
  • 使用 cv2.imshow() 顯示原始的、調整大小的圖像

1. 保持縱橫比——將圖像縮小到原始尺寸的 20%。

我們將原始圖像的大小減小到其原始大小的 20%。因此，通過計算原始寬度的 20%，原始高度的 20%，為新尺寸創建一個元組。

import cv2
img = cv2.imread('images/deer.JPG')
percent_of_scaling = 20
new_width = int(img.shape[1] * percent_of_scaling/100)
new_height = int(img.shape[0] * percent_of_scaling/100)
new_dim = (new_width, new_height)
resized_img = cv2.resize(img, new_dim, interpolation=cv2.INTER_AREA)
filename = 'resized_img_aspect ratio.jpg'
cv2.imwrite(filename, resized_img)
cv2.imshow("Original Image", img)
cv2.imshow("Resized Image", resized_img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

上面的代碼保存調整大小的圖像並顯示原始的、調整大小的圖像。

做得好。通過牢記縱橫比，我們成功地調整瞭圖像大小。

2. 不保留縱橫比 – 僅縮小/放大寬度，僅縮小/放大高度

調整大小的步驟與上述相同。唯一的區別是我們保持兩個維度中的任何一個不變。

import cv2
img = cv2.imread('images/deer.JPG')
new_dim = (img.shape[1], 500) # changes height
resized_img = cv2.resize(img, new_dim, interpolation=cv2.INTER_AREA)
cv2.imshow("Original Image", img)
cv2.imshow("Resized Image", resized_img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

下面是從上面的代碼顯示的圖像。

調整大小的圖像失真並且不是所需的輸出。

3.將寬度和高度都更改為特定值

import cv2
img = cv2.imread(‘images/deer.JPG')
new_dim = (450, 450)
resized_img = cv2.resize(img, new_dim, interpolation=cv2.INTER_AREA)
cv2.imshow(“Original Image”, img)
cv2.imshow(“Resized Image”, resized_img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

下面是從上面的代碼顯示的圖像。

這看起來還可以，但不如保留縱橫比的輸出圖像。所以我更喜歡通過保留縱橫比來調整大小。

下一步是查看如何創建水印。

3.使用圖像創建水印

我選擇使用我名字的圖像添加水印。制作一張你的名字的圖像，然後和我一起嘗試。

在圖像中心添加水印的步驟：

如果需要，讀取並調整圖像（水印圖像、輸入圖像）的大小。

import cv2
img = cv2.imread('images/deer.JPG')
watermark = cv2.imread("watermark.PNG")
 
percent_of_scaling = 20
new_width = int(img.shape[1] * percent_of_scaling/100)
new_height = int(img.shape[0] * percent_of_scaling/100)
new_dim = (new_width, new_height)
resized_img = cv2.resize(img, new_dim, interpolation=cv2.INTER_AREA)
 
wm_scale = 40
wm_width = int(watermark.shape[1] * wm_scale/100)
wm_height = int(watermark.shape[0] * wm_scale/100)
wm_dim = (wm_width, wm_height)
resized_wm = cv2.resize(watermark, wm_dim, interpolation=cv2.INTER_AREA)

根據調整大小的輸入圖像的新尺寸定義水印的位置。

h_img, w_img, _ = resized_img.shape
center_y = int(h_img/2)
center_x = int(w_img/2)
h_wm, w_wm, _ = resized_wm.shape
top_y = center_y - int(h_wm/2)
left_x = center_x - int(w_wm/2)
bottom_y = top_y + h_wm
right_x = left_x + w_wm

獲取感興趣的**矩形區域 (ROI)**並將其存儲到名為“roi”的變量中。

roi = resized_img[top_y:bottom_y, left_x:right_x]

使用**cv2.addWeighted()**將調整大小的水印疊加到 ROI 上，並將其存儲到名為“result”的變量中。

result = cv2.addWeighted(roi, 1, resized_wm, 0.3, 0)

現在，將此結果添加到調整大小的輸入圖像

resized_img[top_y:bottom_y, left_x:right_x] = result

將生成的水印圖像保存到計算機

filename = 'watermarked_deer.jpg'
cv2.imwrite(filename, resized_img)

顯示生成的水印圖像

cv2.imshow("Resized Input Image", resized_img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

下面是生成的水印圖像。

到現在為止，我們已經學會瞭給單個圖像加水印。由於我們的目標是為多個圖像加水印，因此我們需要創建所有這些輸入圖像的列表並循環遍歷它。

下面是將使用的圖像。

創建輸入圖像列表

import os
folderPath = "images"
imgList = os.listdir(folderPath)
imgList

給多個圖像加水印的代碼

import cv2
watermark = cv2.imread("watermark.PNG")
wm_scale = 40
wm_width = int(watermark.shape[1] * wm_scale/100)
wm_height = int(watermark.shape[0] * wm_scale/100)
wm_dim = (wm_width, wm_height)
resized_wm = cv2.resize(watermark, wm_dim, interpolation=cv2.INTER_AREA)
h_wm, w_wm, _ = resized_wm.shape
 
for image in  imgList:
    img = cv2.imread(f'{folderPath}/{image}')
    percent_of_scaling = 20
    new_width = int(img.shape[1] * percent_of_scaling/100)
    new_height = int(img.shape[0] * percent_of_scaling/100)
    new_dim = (new_width, new_height)
    resized_img = cv2.resize(img, new_dim, interpolation=cv2.INTER_AREA)
    h_img, w_img, _ = resized_img.shape
    center_y = int(h_img/2)
    center_x = int(w_img/2)
    top_y = center_y - int(h_wm/2)
    left_x = center_x - int(w_wm/2)
    bottom_y = top_y + h_wm
    right_x = left_x + w_wm
    roi = resized_img[top_y:bottom_y, left_x:right_x]
    result = cv2.addWeighted(roi, 1, resized_wm, 0.3, 0)
    resized_img[top_y:bottom_y, left_x:right_x] = result
    filename = os.path.basename(image)
    cv2.imwrite("watermarked images/watermarked_"+filename, resized_img)
    cv2.imshow("Watermarked Image", resized_img)
    cv2.waitKey(0)
    cv2.destroyAllWindows()

最後，我們完成瞭為所有輸入圖像加水印的任務。

參考

OpenCV 文檔：https://docs.opencv.org/3.4/d4/da8/group__imgcodecs.html#ga288b8b3da0892bd651fce07b3bbd3a56

GitHub 存儲庫鏈接：https://github.com/harika-bonthu/Watermark-OpenCV

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