qt+opencv图像处理实现笔记

Posted 2022-12-19 不加冰糖的柚子茶

在Qt里按钮控件默认对应一个on_pushButton_clicked()成员，如果想用点击信号，在代码中实现on_pushButton_clicked()成员即可。

图像预处理

灰度处理、灰度直方图、灰度均衡、梯度锐化、Laplace锐化

1、选择图像

void mainwindow::on_pushButton_clicked()//选择文件 

	QString testFileName = QFileDialog::getOpenFileName(this, tr(""), current_qpath_, "files(*)");

    srcImg = imread(testFileName.toStdString());
    cvtColor(srcImg, grayImg, CV_BGR2GRAY);

    Mat temp;
    QImage Qtemp;
    cvtColor(srcImg, temp, CV_BGR2RGB);//BGR convert to RGB
    Qtemp = QImage((const unsigned char*)(temp.data), temp.cols, temp.rows, temp.step, QImage::Format_RGB888);

    ui->label->setPixmap(QPixmap::fromImage(Qtemp));
    //返回缩放到给定大小定义的矩形的图像副本。
    /**
    * @brief scaled 返回缩放到给定大小定义的矩形的图像副本。
    * @param KeepAspectRatio  图像被缩放到内部尺寸尽可能大的矩形，保留长宽比
    * @param SmoothTransformation
    */
    Qtemp = Qtemp.scaled(250, 250, Qt::KeepAspectRatio, Qt::SmoothTransformation);
    /** 
	此属性保存标签是否将扩展其内容以填满所有可用空间。
    当启用且标签显示像素图时，它将缩放像素图以填充可用空间。
    该属性的默认值为false。*/
    ui->label->setScaledContents(true);
    ui->label->resize(Qtemp.size());
    ui->label->show();

getOpenFileName()

QString fileName = QFileDialog::getOpenFileName(this, tr(“Open File”),
“/home”,
tr(“Images (*.png *.xpm *.jpg)”));

2、灰度处理

void mainwindow::on_select_files_clicked()//BGR转灰度

    //Mat gray;
    grayImg.create(srcImg.rows, srcImg.cols, CV_8UC1);
    QImage Qtemp;

    for (int i = 0; i < srcImg.rows; i++)
        for (int j = 0; j < srcImg.cols; j++) 
            grayImg.at<uchar>(i, j) = (int)0.11 * srcImg.at<Vec3b>(i, j)[0]
                + 0.59 * srcImg.at<Vec3b>(i, j)[1]
                + 0.3 * srcImg.at<Vec3b>(i, j)[2];
        

    Qtemp = QImage((const uchar*)(grayImg.data), grayImg.cols, grayImg.rows, grayImg.cols * grayImg.channels(), QImage::Format_Indexed8);
    ui->label_1->setPixmap(QPixmap::fromImage(Qtemp));
    Qtemp = Qtemp.scaled(250, 250, Qt::KeepAspectRatio, Qt::SmoothTransformation);
    ui->label_1->setScaledContents(true);
    ui->label_1->resize(Qtemp.size());
    ui->label_1->show();

3、噪声

高斯噪声

//为图像添加高斯噪声
Mat addGaussianNoise(Mat& srcImag)

    Mat dstImage = srcImag.clone();
    for (int i = 0; i < dstImage.rows; i++)
    
        for (int j = 0; j < dstImage.cols; j++)
        
            //添加高斯噪声
            dstImage.at<Vec3b>(i, j)[0] = saturate_cast<uchar>(dstImage.at<Vec3b>(i, j)[0] + generateGaussianNoise(2, 0.8) * 32);
            dstImage.at<Vec3b>(i, j)[1] = saturate_cast<uchar>(dstImage.at<Vec3b>(i, j)[1] + generateGaussianNoise(2, 0.8) * 32);
            dstImage.at<Vec3b>(i, j)[2] = saturate_cast<uchar>(dstImage.at<Vec3b>(i, j)[2] + generateGaussianNoise(2, 0.8) * 32);
        
    
    return dstImage;

椒盐噪声

Mat addSaltNoise(const Mat srcImage, int n)

    Mat dstImage = srcImage.clone();
    for (int k = 0; k < n; k++)
    
        //随机取值行列
        int i = rand() % dstImage.rows;
        int j = rand() % dstImage.cols;
        //图像通道判定
        if (dstImage.channels() == 1)
        
            dstImage.at<uchar>(i, j) = 255;		//盐噪声
        
        else
        
            dstImage.at<Vec3b>(i, j)[0] = 255;
            dstImage.at<Vec3b>(i, j)[1] = 255;
            dstImage.at<Vec3b>(i, j)[2] = 255;
        
    
    for (int k = 0; k < n; k++)
    
        //随机取值行列
        int i = rand() % dstImage.rows;
        int j = rand() % dstImage.cols;
        //图像通道判定
        if (dstImage.channels() == 1)
        
            dstImage.at<uchar>(i, j) = 0;		//椒噪声
        
        else
        
            dstImage.at<Vec3b>(i, j)[0] = 0;
            dstImage.at<Vec3b>(i, j)[1] = 0;
            dstImage.at<Vec3b>(i, j)[2] = 0;
        
    
    return dstImage;

4、图像变换

仿射变换

void mainwindow::on_affine_clicked()

    QImage Qtemp, Qtemp2;
    Point2f srcTri[3], dstTri[3];
    Mat rot_mat(2, 3, CV_32FC1);
    Mat warp_mat(2, 3, CV_32FC1);
    Mat dst, RGB;
    cvtColor(srcImg, RGB, CV_BGR2RGB);

    dst = Mat::zeros(RGB.rows, RGB.cols, RGB.type());

    srcTri[0] = Point2f(0, 0);
    srcTri[1] = Point2f(RGB.cols - 1, 0); //缩小一个像素
    srcTri[2] = Point2f(0, RGB.rows - 1);

    dstTri[0] = Point2f(RGB.cols * 0.0, RGB.rows * 0.33);
    dstTri[1] = Point2f(RGB.cols * 0.85, RGB.rows * 0.25);
    dstTri[2] = Point2f(RGB.cols * 0.15, RGB.rows * 0.7);

    /**
    * @brief  getAffineTransform函数从三对对应点计算仿射变换。该函数计算仿射变换的 2×3 矩
    * @param  源图像中三角形顶点的坐标。
    * @param 目标图像中相应三角形顶点的坐标。
    */
    warp_mat = getAffineTransform(srcTri, dstTri);

    /**
	* @brief  仿射变换 实现图像的旋转和平移。  类似功能函数M = cv2.getRotationMatrix2D(center, angle, scale)
    * @param  src_img：原始图像
    * @param M：变换矩阵
    * @param dsize：输出图像的大小。
    */
    warpAffine(RGB, dst, warp_mat, RGB.size());

    Qtemp2 = QImage((const unsigned char*)(dst.data), dst.cols, dst.rows, dst.step, QImage::Format_RGB888);
    ui->label_3->setPixmap(QPixmap::fromImage(Qtemp2));
    Qtemp2 = Qtemp2.scaled(250, 250, Qt::KeepAspectRatio, Qt::SmoothTransformation);
    ui->label_3->setScaledContents(true);
    ui->label_3->resize(Qtemp2.size());
    ui->label_3->show();

透视变换

void mainwindow::on_perspective_clicked()

    QImage Qtemp, Qtemp2;
    Point2f srcQuad[4], dstQuad[4];
    Mat warp_matrix(3, 3, CV_32FC1);
    Mat dst, RGB;
    cvtColor(srcImg, RGB, CV_BGR2RGB);
    dst = Mat::zeros(RGB.rows, RGB.cols, RGB.type());

    srcQuad[0] = Point2f(0, 0); //src top left
    srcQuad[1] = Point2f(RGB.cols - 1, 0); //src top right
    srcQuad[2] = Point2f(0, RGB.rows - 1); //src bottom left
    srcQuad[3] = Point2f(RGB.cols - 1, RGB.rows - 1); //src bot right

    dstQuad[0] = Point2f(RGB.cols * 0.05, RGB.rows * 0.33); //dst top left
    dstQuad[1] = Point2f(RGB.cols * 0.9, RGB.rows * 0.25); //dst top right
    dstQuad[2] = Point2f(RGB.cols * 0.2, RGB.rows * 0.7); //dst bottom left
    dstQuad[3] = Point2f(RGB.cols * 0.8, RGB.rows * 0.9); //dst bot right

    /**
    * @brief  CV_EXPORTS_W Mat getPerspectiveTransform(InputArray src, InputArray dst, int solveMethod = DECOMP_LU);
    * @param src：源图像中待测矩形的四点坐标
    * @param sdt：目标图像中矩形的四点坐标  
    */
    warp_matrix = getPerspectiveTransform(srcQuad, dstQuad);//warp_matrix 透视变换矩阵

    /**
    * @brief warpPerspective:对图像进行透视变换，就是变形
    * @param InputArray src：输入的图像
    * @param OutputArray dst：输出的图像
    * @param InputArray M：透视变换的矩阵
    * @param Size dsize：输出图像的大小
    */
    warpPerspective(RGB, dst, warp_matrix, RGB.size());

    Qtemp2 = QImage((const unsigned char*)(dst.data), dst.cols, dst.rows, dst.step, QImage::Format_RGB888);
    ui->label_3->setPixmap(QPixmap::fromImage(Qtemp2));
    Qtemp2 = Qtemp2.scaled(250, 250, Qt::KeepAspectRatio, Qt::SmoothTransformation);
    ui->label_3->setScaledContents(true);
    ui->label_3->resize(Qtemp2.size());
    ui->label_3->show();

6、特征明显