OpenCV图像修复
RapHqi
8年前
<p>在OpenCV的“photo.hpp”中定义了一个inpaint函数,可以用来实现图像的修复和复原功能,inpaint函数的原型如下:</p> <pre> <code class="language-cpp">void inpaint( InputArray src, InputArray inpaintMask, OutputArray dst, double inpaintRadius, int flags );</code></pre> <p>第一个参数src,输入的单通道或三通道图像;</p> <p>第二个参数inpaintMask,图像的掩码,单通道图像,大小跟原图像一致,inpaintMask图像上除了需要修复的部分之外其他部分的像素值全部为0;</p> <p>第三个参数dst,输出的经过修复的图像;</p> <p>第四个参数inpaintRadius,修复算法取的邻域半径,用于计算当前像素点的差值;</p> <p>第五个参数flags,修复算法,有两种:INPAINT_NS 和I NPAINT_TELEA;</p> <p> </p> <p>函数实现关键是图像掩码的确定,可以通过阈值筛选或者手工选定,按照这个思路,用三种方法生成掩码,对比图像修复的效果。</p> <p><strong>方法一、全区域阈值处理+Mask膨胀处理</strong></p> <pre> <code class="language-cpp">#include <imgproc\imgproc.hpp> #include <highgui\highgui.hpp> #include <photo\photo.hpp> using namespace cv; //全区域阈值处理+Mask膨胀处理 int main() { Mat imageSource = imread("Test.jpg"); if (!imageSource.data) { return -1; } imshow("原图", imageSource); Mat imageGray; //转换为灰度图 cvtColor(imageSource, imageGray, CV_RGB2GRAY, 0); Mat imageMask = Mat(imageSource.size(), CV_8UC1, Scalar::all(0)); //通过阈值处理生成Mask threshold(imageGray, imageMask, 240, 255, CV_THRESH_BINARY); Mat Kernel = getStructuringElement(MORPH_RECT, Size(3, 3)); //对Mask膨胀处理,增加Mask面积 dilate(imageMask, imageMask, Kernel); //图像修复 inpaint(imageSource, imageMask, imageSource, 5, INPAINT_TELEA); imshow("Mask", imageMask); imshow("修复后", imageSource); waitKey(); }</code></pre> <p>原始图像:</p> <p style="text-align:center"><img src="https://simg.open-open.com/show/55cc439d25e044a5ae521fa8570d93a4.jpg"></p> <p>根据阈值处理得到的图像掩码:</p> <p style="text-align:center"><img src="https://simg.open-open.com/show/4f394db09596c8a47291fb48559b4104.jpg"></p> <p>图像复原结果:</p> <p style="text-align:center"><img src="https://simg.open-open.com/show/5c309a5887d3d77ec8b8074e0e45a5c6.jpg"></p> <p>由于是图像全区域做阈值处理获得的掩码,图像上部分区域也被当做掩码对待,导致部分图像受损。</p> <p><strong>方法二、鼠标框选区域+阈值处理+Mask膨胀处理</strong></p> <pre> <code class="language-cpp">#include <imgproc/imgproc.hpp> #include <highgui/highgui.hpp> #include <core/core.hpp> #include <photo/photo.hpp> using namespace cv; Point ptL, ptR; //鼠标画出矩形框的起点和终点 Mat imageSource, imageSourceCopy; Mat ROI; //原图需要修复区域的ROI //鼠标回调函数 void OnMouse(int event, int x, int y, int flag, void *ustg); //鼠标圈定区域阈值处理+Mask膨胀处理 int main() { imageSource = imread("Test.jpg"); if (!imageSource.data) { return -1; } imshow("原图", imageSource); setMouseCallback("原图", OnMouse); waitKey(); } void OnMouse(int event, int x, int y, int flag, void *ustg) { if (event == CV_EVENT_LBUTTONDOWN) { ptL = Point(x, y); ptR = Point(x, y); } if (flag == CV_EVENT_FLAG_LBUTTON) { ptR = Point(x, y); imageSourceCopy = imageSource.clone(); rectangle(imageSourceCopy, ptL, ptR, Scalar(255, 0, 0)); imshow("原图", imageSourceCopy); } if (event == CV_EVENT_LBUTTONUP) { if (ptL != ptR) { ROI = imageSource(Rect(ptL, ptR)); imshow("ROI", ROI); waitKey(); } } //单击鼠标右键开始图像修复 if (event == CV_EVENT_RBUTTONDOWN) { imageSourceCopy = ROI.clone(); Mat imageGray; cvtColor(ROI, imageGray, CV_RGB2GRAY); //转换为灰度图 Mat imageMask = Mat(ROI.size(), CV_8UC1, Scalar::all(0)); //通过阈值处理生成Mask threshold(imageGray, imageMask, 235, 255, CV_THRESH_BINARY); Mat Kernel = getStructuringElement(MORPH_RECT, Size(3, 3)); dilate(imageMask, imageMask, Kernel); //对Mask膨胀处理 inpaint(ROI, imageMask, ROI, 9, INPAINT_TELEA); //图像修复 imshow("Mask", imageMask); imshow("修复后", imageSource); } }</code></pre> <p>鼠标圈定的ROI:</p> <p style="text-align:center"><img src="https://simg.open-open.com/show/79db62a1fdaab8b5a3f5ea8aaca36d14.jpg"></p> <p>图像复原结果:</p> <p style="text-align:center"><img src="https://simg.open-open.com/show/99589fc8a831fd8d8cb12a262c358abd.jpg"></p> <p>选定区域之外的图像不受修复影响,没有额外的损伤。</p> <p><strong>方法三、鼠标划定整个区域作为修复对象</strong></p> <p>这个方法选定一个矩形区域,把整个矩形区域作为要修复的对象,该方法适用于图像结构比较简单,特别是纯色图像,并且选定区域面积占比不大的情况,效果较好。</p> <pre> <code class="language-cpp">#include <imgproc/imgproc.hpp> #include <highgui/highgui.hpp> #include <core/core.hpp> #include <photo/photo.hpp> using namespace cv; Point ptL, ptR; //鼠标画出矩形框的起点和终点 Mat imageSource, imageSourceCopy; Mat ROI; //原图需要修复区域的ROI //鼠标回调函数 void OnMouse(int event, int x, int y, int flag, void *ustg); //鼠标圈定区域 int main() { imageSource = imread("Test.jpg"); if (!imageSource.data) { return -1; } imshow("原图", imageSource); setMouseCallback("原图", OnMouse); waitKey(); } void OnMouse(int event, int x, int y, int flag, void *ustg) { if (event == CV_EVENT_LBUTTONDOWN) { ptL = Point(x, y); ptR = Point(x, y); } if (flag == CV_EVENT_FLAG_LBUTTON) { ptR = Point(x, y); imageSourceCopy = imageSource.clone(); rectangle(imageSourceCopy, ptL, ptR, Scalar(255, 0, 0)); imshow("原图", imageSourceCopy); } if (event == CV_EVENT_LBUTTONUP) { if (ptL != ptR) { ROI = imageSource(Rect(ptL, ptR)); imshow("ROI", ROI); waitKey(); } } //单击鼠标右键开始图像修复 if (event == CV_EVENT_RBUTTONDOWN) { imageSourceCopy = Mat(imageSource.size(), CV_8UC1, Scalar::all(0)); Mat imageMask = imageSourceCopy(Rect(ptL, ptR)); //生成一个跟ROI大小一样的值全为1的区域 Mat imageMaskCopy = Mat(imageMask.size(), CV_8UC1, Scalar::all(1)); imageMaskCopy.copyTo(imageMask); inpaint(imageSource, imageSourceCopy, imageSource, 9, INPAINT_TELEA); //图像修复 imshow("Mask", imageSourceCopy); imshow("修复后", imageSource); } }</code></pre> <p>原始图像:</p> <p style="text-align:center"><img src="https://simg.open-open.com/show/14c781e8369f4b8b67f21d3b37626e4c.jpg"></p> <p>图像复原结果:</p> <p style="text-align:center"><img src="https://simg.open-open.com/show/532cd0cbea28a212e10c5e3817d7ccf9.jpg"></p> <p> </p> <p>来自:http://blog.csdn.net/dcrmg/article/details/53792061</p> <p> </p>