OpenCV 卷积边缘处理问题

Posted 2022-01-02 流楚丶格念

文章目录

• 卷积边缘问题
• • 卷积边缘处理
  • 给图像添加边缘API
• 代码示例

卷积边缘问题

图像卷积的时候边界像素，不能被卷积操作。

原因在于边界像素没有完全跟kernel重叠，所以当3x3滤波时候有1个像素的边缘没有被处理，5x5滤波的时候有2个像素的边缘没有被处理。

卷积边缘处理

在卷积开始之前增加边缘像素，填充的像素值为0或者RGB黑色，比如3x3在四周各填充1个像素的边缘，这样就确保图像的边缘被处理，在卷积处理之后再去掉这些边缘。

openCV中默认的处理方法是：

• BORDER_DEFAULT：用倒影的方式填充（默认是这种方式）
• BORDER_CONSTANT ：填充边缘用指定像素值
• BORDER_REPLICATE ：填充边缘像素用已知的边缘像素值。
• BORDER_WRAP：用另外一边的像素来补偿填充

给图像添加边缘API

函数原型：

copyMakeBorder（
	Mat src, // 输入图像
	Mat dst, // 添加边缘图像
	int top, // 边缘长度，一般上下左右都取相同值，
	int bottom,
	int left,
	int right,
	int borderType, // 定义应用的边框类型。
	Scalar value // 边缘类型为 BORDER_CONSTANT 时，有效。如果borderType为BORDER_CONSTANT，则这是用于填充边框像素的值。
）

代码示例

倒影的方式填充（默认是这种方式）

用另外一边的像素来补偿填充

填充边缘用指定像素值

填充边缘像素用已知的边缘像素值。

代码如下：

#include <iostream>
#include <math.h>
#include <opencv2/opencv.hpp>
#include<opencv2/highgui.hpp>
#include <opencv2/highgui/highgui_c.h>  

using namespace cv;
using namespace std;

int main(int, char** argv)

	Mat src, dst1, dst2;
	// 加载源图像src
	src = imread("./test2.jpg");
	imshow("src", src);
	// 现在我们初始化定义边框大小（顶部，底部，左侧和右侧）的参数。 我们给它们的值是src大小的5％。
	// 为了显示图像区别更加明显  我都调成了 20%  大家私下测试时候 用 5%就可以了
	int top = 0.2 * src.rows;
	int bottom = 0.2 * src.rows;
	int left = 0.2 * src.cols;
	int right = 0.2 * src.cols;

	RNG rng(12345);						// 随机数种子
	int borderType = BORDER_DEFAULT;	// 倒影的方式填充（默认是这种方式）

	int c = 0;

	// 程序开始一个while循环。 如果用户按下'c'或'r'，则borderType变量分别取值BORDER_CONSTANT或BORDER_REPLICATE：
	while (true)
	
		if ((c = waitKey(500)) == 27) // Esc 键
			break;
		if (c == 'r') 
			borderType = BORDER_REPLICATE;	// 填充边缘像素用已知的边缘像素值。
		
		else if (c == 'w') 
			borderType = BORDER_WRAP;		// 用另外一边的像素来补偿填充
		
		else if (c == 'c') 
			borderType = BORDER_CONSTANT;	// 填充边缘用指定像素值
		
		Scalar color = Scalar(rng.uniform(0, 255), rng.uniform(0, 255), rng.uniform(0, 255));//颜色随机

		copyMakeBorder(src, dst1, top, bottom, left, right, borderType, color);
		imshow("borderType", dst1);

		if (borderType == BORDER_WRAP)
			continue;
	

之后再添加如下代码进行高斯滤波处理，处理结果如下图

GaussianBlur(src, dst2, Size(5, 5), 0, 0, borderType);
imshow("GaussianBlur", dst2);

完整代码如下：

#include <iostream>
#include <math.h>
#include <opencv2/opencv.hpp>
#include<opencv2/highgui.hpp>
#include <opencv2/highgui/highgui_c.h>  

using namespace cv;
using namespace std;

int main(int, char** argv)

	Mat src, dst1, dst2;
	// 加载源图像src
	src = imread("./test2.jpg");
	imshow("src", src);
	// 现在我们初始化定义边框大小（顶部，底部，左侧和右侧）的参数。 我们给它们的值是src大小的5％。
	// 为了显示图像区别更加明显  我都调成了 20%  大家私下测试时候 用 5%就可以了
	int top = 0.2 * src.rows;
	int bottom = 0.2 * src.rows;
	int left = 0.2 * src.cols;
	int right = 0.2 * src.cols;

	RNG rng(12345);						// 随机数种子
	int borderType = BORDER_DEFAULT;	// 倒影的方式填充（默认是这种方式）

	int c = 0;

	// 程序开始一个while循环。 如果用户按下'c'或'r'，则borderType变量分别取值BORDER_CONSTANT或BORDER_REPLICATE：
	while (true)
	
		if ((c = waitKey(500)) == 27) // Esc 键
			break;
		if (c == 'r') 
			borderType = BORDER_REPLICATE;	// 填充边缘像素用已知的边缘像素值。
		
		else if (c == 'w') 
			borderType = BORDER_WRAP;		// 用另外一边的像素来补偿填充
		
		else if (c == 'c') 
			borderType = BORDER_CONSTANT;	// 填充边缘用指定像素值
		
		Scalar color = Scalar(rng.uniform(0, 255), rng.uniform(0, 255), rng.uniform(0, 255));//颜色随机

		copyMakeBorder(src, dst1, top, bottom, left, right, borderType, color);
		imshow("borderType", dst1);

		if (borderType == BORDER_WRAP)
			continue;
		
		// 高斯滤波 卷积处理
		GaussianBlur(src, dst2, Size(5, 5), 0, 0, borderType);// BORDER_DEFAULT 是默认的
		imshow("GaussianBlur", dst2);