【Emgu CV教程】2.6、基本方法之图像的加减乘除操作

读者们从小都应该学过数字的加减乘除运算，比如3+5、16 * 38等等。其实图像也是可以进行加减乘除运算的？？什么，图像也可以进行加减乘除运算，why？？？其实原理很简单，以一张640 *360的单通道的灰度图为例，他就是一个640列360行的矩阵，当然可以和另外一个640列360行的矩阵进行加减乘除运算了。

还不明白，别着急，咱们会有详细的举例说明。这篇文章干货满满啊... ...

1、Add()加法函数

Add()函数就是将两个已知的图像相加，并输出一个新的函数。这种加法使用时，当两个像素点的像素值之和大于255时，就将结果值等于255(就是最大值了)。代码如下：

Mat dstMat = new Mat();
CvInvoke.Add(srcMat1, srcMat2, dstMat);
CvInvoke.Imshow("Add image, " + dstMat.Size.ToString(), dstMat);

其中srcMat1和srcMat2就是两个输入的原始图像，dstMat就是输出图像。使用这个函数时要注意：

• srcMat1和srcMat2的尺寸要相同。
• srcMat1和srcMat2的通道数要相同，或者都是三通道，或者都是单通道的灰度图。

比如下图，图片1是 黑夜.jpg，图片2是 黑猪.jpg，两个一相加，就合成了下面黑夜中母猪飞上天的照片，这感觉是不是一下就来了。

再看看下面，街景.jpg+沙滩.jpg的效果。

2、AddWeighted()带权重加法 

这个函数是计算两个图像的加权和。Weighted就是权重的意思，怎么理解呢，先看官方说明：

public static void AddWeighted(
    IInputArray src1, // 输入图像1
    double alpha,  // 图像1的权重
    IInputArray src2,  // 输入图像2
    double beta, // 图像2的权重
    double gamma, // 一个加到权重总和上的标量值，干什么用的不知道，我一般都是写成 0 
    IOutputArray dst, // 输出图像
    DepthType dtype = DepthType.Default // 输出图像的可选深度，干什么用的不知道，我一般都不指明
)

使用时代码如下： 

Mat dstMat = new Mat();
CvInvoke.AddWeighted(srcMat1, 0.8, srcMat2, 0.2, 0, dstMat);
CvInvoke.Imshow("AddWeighted image, " + dstMat.Size.ToString(), dstMat);

简单的理解就是以图像1的百分比加上图像2的百分比，合成一个新图像。街景.jpg * 0.8 +沙滩.jpg * 0.2，输出结果如下：

街景.jpg * 0.2 +沙滩.jpg * 0.8，输出结果如下： 

使用时要注意两幅图片尺寸必须相同。 

3、Subtract直接相减

Subtract()的功能就是将两张图像的每个像素的值相减，并且将结果输出到新图像。官方对该函数定义如下：

public static void Subtract(
    IInputArray src1, // 输入图像1，被减数
    IInputArray src2, // 输入图像2，减数
    IOutputArray dst,  //目标图像
    IInputArray mask = null, // 掩码，属于可选参数
    DepthType dtype = DepthType.Default // 输出图像深度，可以不写
)

代码使用如下:

Mat dstMat = new Mat();
CvInvoke.Subtract(srcMat1, srcMat2, dstMat); // 相减后，小于0则自动改成0
CvInvoke.Imshow("Subtract image, " + dstMat.Size.ToString(), dstMat);

Subtract()使用时，两个点像素值相减，如果值小于0，则结果就是0。街景.jpg减去沙滩.jpg，效果如下: 

4、AbsDiff()相减后取绝对值

相比Subtract()，AbsDiff()函数再相减时，结果小于0，会取其绝对值。其函数主要作用是计算两张图片的不同之处。这个用出非常大，读者可以仔细想想。代码使用方法如下：

Mat dstMat = new Mat();
CvInvoke.AbsDiff(srcMat1, srcMat2, dstMat); // 相减后，小于0则取绝对值
CvInvoke.Imshow("AbsDiff image, " + dstMat.Size.ToString(), dstMat);

比如一张全黑图片减去沙滩.jpg，结果如下：

• 对Subtract()函数来说，10 - 230 = 0
• 对 AbsDiff()函数来说，10 - 230 = 220

这样好理解了吗？？？？

5、Multipy()图像相乘

Multipy()函数的作用是将两个输入图像的对应像素点相乘，并将结果输出到新图像。官方定义如下：

public static void Multiply(
    IInputArray src1, // 输入图像1，作为被乘数
    IInputArray src2, // 输入图像2，作为乘数
    IOutputArray dst, // 输出图像
    double scale = 1.0, // 缩放因子，可以在最终结果基础上再乘以一个系数
    DepthType dtype = DepthType.Default // // 输出图像深度，可以不写
)

具体来说，对于每个像素点(x,y)，输出图像的像素值为：

• dstPoint.X= P1.X * P2.X * scale;
• dstPoint.Y= P1.Y * P2.Y * scale;

要注意，相乘的两张照片尺寸要相同。相乘后结果最大值是255，最小值是0，代码如下：

Mat dstMat = new Mat();
CvInvoke.Multiply(srcMat1, srcMat2, dstMat, 1); // 相乘后，最大值255，最小值0
CvInvoke.Imshow("Multiply image, " + dstMat.Size.ToString(), dstMat);

街景.jpg乘以沙滩.jpg，效果如下:  

6、Multipy()图像相乘之指定通道数值放大

上面演示的是利用Multipy()函数对两张尺寸相同的照片相乘。在实际使用过程中，还有一种情况是：某张图片，希望蓝色、绿色通道保持不变，而红色通道放大5倍。这种情况下也可以用Multipy()函数来实现，代码如下：

Mat dstMat = new Mat();
Mat tempMat = new Mat(new System.Drawing.Size(srcMat1.Cols, srcMat1.Rows), DepthType.Cv8U, 3);
tempMat.SetTo(new MCvScalar(1, 1, 5));
CvInvoke.Multiply(srcMat1, tempMat, dstMat, 1); // 相乘后，最大值255，最小值0
CvInvoke.Imshow("Multiply image, " + dstMat.Size.ToString(), dstMat);

这时候就是srcMat1乘以值为(1,1,5)的Mat变量，以街景照片为例，只把红色通道放大5倍效果如下：

7、Divide()图像相除

对比Multipy()函数，Divide()函数的定义与其完全相同。在Emgu CV中，两张图片相除，必须是尺寸和类型必须相同，相除后，最大值255，最小值0，代码如下：

Mat dstMat = new Mat();
CvInvoke.Divide(srcMat1, srcMat2, dstMat, 1); // 相除后，最大值255，最小值0
CvInvoke.Imshow("Divide image, " + dstMat.Size.ToString(), dstMat);

街景.jpg除以沙滩.jpg，效果如下:   

8、Divide()图像相除之指定通道数值缩小

参考第六小节，如果是让街景.jpg的蓝色通道缩小5倍，绿色、红色通道数值不变，可以这样写：

Mat tempMat = new Mat(new System.Drawing.Size(srcMat1.Cols, srcMat1.Rows), DepthType.Cv8U, 3);
tempMat.SetTo(new MCvScalar(5, 1, 1));
Mat dstMat = new Mat();
CvInvoke.Divide(srcMat1, tempMat, dstMat, 1); // 相除后，最大值255，最小值0
CvInvoke.Imshow("Divide image, " + dstMat.Size.ToString(), dstMat);

街景.jpg 的蓝色通道缩小5倍，实际效果如下：

9、图像直接加减乘除数字

在Emgu CV中，图像还可以直接与数字进行最简单的四则运算，分别如下：

Mat dstMat = srcMat1.Clone();
dstMat += 50.00; // 加法
dstMat -= 50.00; // 加法
dstMat *= 2.00; // 乘法
dstMat /= 5.00; // 乘法

街景.jpg + 50 的效果如下： 

街景.jpg / 2.45 的效果如下： 

下一篇介绍Emgu CV中图像的按位运算方法。

        原创不易，请勿抄袭。共同进步，相互学习。