1 addWeighted函數

在OpenCV 里，addWeighted 函數的作用是對兩個圖像進行加權求和，常用于圖像融合、圖像過渡等場景。函數如下：

cv2.addWeighted(src1, alpha, src2, beta, gamma[, dst[, dtype]])

2 參數解釋

• src1：第一個輸入圖像。
• alpha：第一個輸入圖像的權重，取值范圍是 0 到 1。
• src2：第二個輸入圖像，它的大小和通道數必須與 src1 相同。
• beta：第二個輸入圖像的權重，取值范圍是 0 到 1。
• gamma：標量值，添加到加權和中（通常用于亮度調整）。
• dst：輸出圖像（可選參數，直接通過返回值獲取）。
• dtype：輸出圖像的可選深度，若未指定，則使用輸入圖像的深度。

該函數將兩個圖像按權重相加，實現圖像的線性混合，其數學公式為：
$$dst=\alpha ?src1+\beta ?src2+\gamma$$

3 注意

1. 圖像尺寸和通道數：src1 和 src2 必須具有相同的尺寸和通道數，否則會報錯。
2. 權重和：alpha + beta 不需要等于 1，但若想實現透明度混合（如 alpha + beta = 1），需自行控制。
3. 數據類型：若輸入為 uint8 類型，結果會自動截斷到 [0, 255] 范圍（飽和操作）。
4. gamma 的作用：用于調整輸出圖像的亮度（例如，gamma=10 會使整體亮度增加）。
   • 若 alpha + beta > 1，圖像可能過曝（值被截斷到 255）。
   • 若 gamma > 0，整體亮度增加；若 gamma < 0，亮度降低。
5. 與 cv2.add() 的區別：cv2.add() 是直接相加（無權重），而 addWeighted() 允許更靈活的線性組合。

4 函數原型

def addWeighted(src1: Mat, alpha, src2: Mat, beta, gamma, dts: Mat = ..., dtype=...) 
from __doc__"""'addWeighted(src1, alpha, src2, beta, gamma[, dst[, dtype]]) -> dst  . @brief Calculates the weighted sum of two arrays.   . The function addWeighted calculates the weighted sum of two arrays as follows:                          . \\f[\\texttt{dst} (I)= \\texttt{saturate} ( \\texttt{src1} (I)* \\texttt{alpha} +  \\texttt{src2} (I)* \\texttt{beta} +  \\texttt{gamma} )\\f] . where I is a multi-dimensional index of array elements. In case of multi-channel arrays, each. channel is processed independently.   . The function can be replaced with a matrix expression:   . @code{.cpp}       . dst = src1*alpha + src2*beta + gamma;   . @endcode   . @note Saturation is not applied when the output array has the depth CV_32S. You may even get   . result of an incorrect sign in the case of overflow.   . @param src1 first input array.   . @param alpha weight of the first array elements.  . @param src2 second input array of the same size and channel number as src1.               . @param beta weight of the second array elements.  . @param gamma scalar added to each sum.   . @param dst output array that has the same size and number of channels as the input arrays.  . @param dtype optional depth of the output array; when both input arrays have the same depth, dtype   . can be set to -1, which will be equivalent to src1.depth().   . @sa  add, subtract, scaleAdd, Mat::convertTo'"""pass

5 函數應用

1. 圖像疊加：例如，在制作幻燈片過渡效果時，就可以使用該函數實現圖像的平滑過渡：通過調整 alpha 和 beta 實現淡入淡出效果。

2. ROI 混合：結合掩碼（mask）對局部區域進行混合：

roi = img1[y:y+h, x:x+w]
blended_roi = cv2.addWeighted(roi, 0.5, img2_roi, 0.5, 0)
img1[y:y+h, x:x+w] = blended_roi

6 示例代碼

代碼如下：

import cv2# 讀取兩張圖像
image1 = cv2.imread('image1.jpg')
image2 = cv2.imread('image2.png')# 定義權重
alpha = 0.7
beta = 0.3
gamma = 0# 進行加權求和
result = cv2.addWeighted(image1, alpha, image2, beta, gamma)# 顯示結果
cv2.imshow("Touxiang", image1)
cv2.imshow("Zi", image2)
cv2.imshow('Weighted Image', result)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

通過以上代碼，可以將兩張圖片融合，配置不同的alpha和beta值，可以得到不同融合效果。

融合前：

融合后：