OpenCV 圖像像素的算術操作

一、知識點
1、operator+
? (1)、MatExpr operator + (const Mat & a, const Mat & b);
? ? ? a、a和b的行數、列數、通道數得相同。
?? ? ?b、a和b的每個像素的每個通道值分別相加。
? (2)、MatExpr operator + (const Mat & a, const Scalar & s);
? ? ? a、若a的通道數和s的標量數相同，則a每個像素的每個通道值和s的每個標量數分別相加。
?? ? ?b、若a的通道數和s的標量數不同，則a每個像素的前幾個通道值和s的前幾個標量數分別相加。
? (3)、MatExpr operator + (const Scalar & s, const Mat & a);
? ? ? a、若s的標量數和a的通道數相同，則s的每個標量數和a每個像素的每個通道值分別相加。
?? ? ?b、若s的標量數和a的通道數不同，則s的前幾個標量數和a每個像素的前幾個通道值分別相加。

2、operator-
? (1)、MatExpr operator - (const Mat & a, const Mat & b);
? ? ? a、a和b的行數、列數、通道數得相同。
?? ? ?b、a和b的每個像素的每個通道值分別相減。
? (2)、MatExpr operator - (const Mat & a, const Scalar & s);
? ? ? a、若a的通道數和s的標量數相同，則a每個像素的每個通道值和s的每個標量數分別相減;?
?? ? ?b、若a的通道數和s的標量數不同，則a每個像素的前幾個通道值和s的前幾個標量數分別相減。
? (3)、MatExpr operator - (const Scalar & s, const Mat & a);
? ? ? a、若s的標量數和a的通道數相同，則s的每個標量數和a每個像素的每個通道值分別相減;?
?? ? ?b、若s的標量數和a的通道數不同，則s的前幾個標量數和a每個像素的前幾個通道值分別相減。
?? ??
3、operator*
? (1)、MatExpr operator * (const Mat & a, const Mat & b);
? ? ? a、a和b矩陣點乘。
?? ? ?b、a的列數和b的行數得相同。
?? ? ?c、a和b的數據類型只能是CV_32FC1、CV_64FC1、CV_32FC2、CV_64FC2中的一種，其它類型如CV_8UC1，編譯器會報錯。
? (2)、MatExpr operator * (const Mat & a, double s);
? ? ? a、a的每個像素的每個通道值分別和s相乘。
? (3)、MatExpr operator * (double s, const Mat & a);
? ? ? a、s和a的每個像素的每個通道值分別相乘。
?? ? ?
4、operator/
? (1)、MatExpr operator / (const Mat & a, const Mat & b);
? ? ? a、a和b的行數、列數、通道數得相同。
?? ? ?b、a和b的每個像素的每個通道值分別相除。
? (2)、MatExpr operator / (const Mat & a, double s);
? ? ? a、a的每個像素的每個通道值除以s。
? (3)、MatExpr operator / (double s, const Mat & a);
? ? ? a、s除以a的每個像素的每個通道值。
?? ? ?
5、add()
? (1)、void add(InputArray src1, InputArray src2, OutputArray dst, InputArray mask = noArray(), int dtype = -1);
? (2)、參數說明:
? ? ? src1: 第1個輸入數組，通常是Mat對象。
?? ? ?src2: 第2個輸入數組，通常是Mat對象。
?? ? ?dst: 輸出數組，src1和src2逐元素相加后的結果。
?? ? ?mask: 掩碼數組，用于指定哪些元素做加法操作。默認為noArray()，則對所有元素進行操作。
?? ? ?dtype: 輸出數組的數據類型，默認值-1，表示輸出數組與輸入數組的數據類型相同。
? (3)、src1和src2的每個像素的每個通道值都會獨立相加，所以src1和src2的行、列、通道數要相同。
??
6、subtract()
? (1)、void subtract(InputArray src1, InputArray src2, OutputArray dst, InputArray mask = noArray(), int dtype = -1);
? (2)、參數說明:
? ? ? src1: 第1個輸入數組，通常是Mat對象。
?? ? ?src2: 第2個輸入數組，通常是Mat對象。
?? ? ?dst: 輸出數組，src1和src2逐元素相減后的結果。
?? ? ?mask: 掩碼數組，用于指定哪些元素做減法操作。默認為noArray()，則對所有元素進行操作。
?? ? ?dtype: 輸出數組的數據類型，默認值-1，表示輸出數組與輸入數組的數據類型相同。
? (3)、src1和src2的每個像素的每個通道值都會獨立相減，所以src1和src2的行、列、通道數要相同。
?? ? ?
7、multiply()
? (1)、void multiply(InputArray src1, InputArray src2, OutputArray dst, double scale = 1, int dtype = -1);
? (2)、參數說明:
? ? ? src1: 第1個輸入數組，通常是Mat對象。
?? ? ?src2: 第2個輸入數組，通常是Mat對象。
?? ? ?dst: 輸出數組，src1和src2逐元素相乘后的結果。
?? ? ?scale: 縮放因子，結果會被此因子縮放，默認值1。
?? ? ?dtype: 輸出數組的數據類型，默認值-1，表示輸出數組與輸入數組的數據類型相同。
? (3)、src1和src2的每個像素的每個通道值都會獨立相乘，所以src1和src2的行、列、通道數要相同。
??
8、divide()
? (1)、void divide(InputArray src1, InputArray src2, OutputArray dst, double scale = 1, int dtype = -1);
? (2)、參數說明:
? ? ? src1: 第1個輸入數組，通常是Mat對象。
?? ? ?src2: 第2個輸入數組，通常是Mat對象。
?? ? ?dst: 輸出數組，src1和src2逐元素相除后的結果。
?? ? ?scale: 縮放因子，結果會被此因子縮放，默認值1。
?? ? ?dtype: 輸出數組的數據類型，默認值-1，表示輸出數組與輸入數組的數據類型相同。
? (3)、src1和src2的每個像素的每個通道值都會獨立相除，所以src1和src2的行、列、通道數要相同。
??
9、注意: 有些結果數據因超過數據類型的最大范圍，會被截斷。如數據類型8U，則數據300就只能被截斷為255。
??
10、saturate_cast:
? (1)、template<typename _Tp>?
?? ? ?_Tp saturate_cast(ArgType v);
? (2)、將一個值v轉換為_Tp類型的值，并確保轉換過程中值不會超出_Tp取值范圍。
??
??
二、示例代碼和輸出結果:

#include <iostream>
#include <opencv2/opencv.hpp>int main()
{cv::Mat m1(3, 3, CV_8UC3, cv::Scalar(20, 40, 30));cv::Mat m2(3, 3, CV_8UC3, cv::Scalar(10, 20, 15));std::cout << "m1:" << std::endl << m1 << std::endl;std::cout << "m2:" << std::endl << m2 << std::endl;cv::Mat m3 = cv::Mat::ones(3, 3, CV_32FC1);cv::Mat m4 = cv::Mat::ones(3, 3, CV_32FC1);m3.at<float>(1, 1) = 30;m4.at<float>(1, 1) = 5;m3.at<float>(0, 2) = 24;m4.at<float>(0, 2) = 6;std::cout << "m3:" << std::endl << m3 << std::endl;std::cout << "m4:" << std::endl << m4 << std::endl;cv::Scalar s1(10, 11, 12);cv::Scalar s2(100, 110, 120);//MatExpr operator + (const Mat & a, const Mat & b);cv::Mat dst1 = m1 + m2;std::cout << "dst1:" << std::endl << dst1 << std::endl;//MatExpr operator + (const Mat & a, const Scalar & s);cv::Mat dst2 = m1 + s1;std::cout << "dst2:" << std::endl << dst2 << std::endl;//MatExpr operator + (const Scalar & s, const Mat & a);cv::Mat dst3 = s1 + m1;std::cout << "dst3:" << std::endl << dst3 << std::endl;//MatExpr operator - (const Mat & a, const Mat & b);cv::Mat dst4 = m1 - m2;std::cout << "dst4:" << std::endl << dst4 << std::endl;//MatExpr operator - (const Mat & a, const Scalar & s);cv::Mat dst5 = m1 - s1;std::cout << "dst5:" << std::endl << dst5 << std::endl;//MatExpr operator - (const Scalar & s, const Mat & a);cv::Mat dst6 = s2 - m1;std::cout << "dst6:" << std::endl << dst6 << std::endl;//MatExpr operator * (const Mat & a, const Mat & b);?cv::Mat dst7 = m3 * m4;std::cout << "dst7:" << std::endl << dst7 << std::endl;//MatExpr operator * (const Mat & a, double s);cv::Mat dst8 = m1 * 2;std::cout << "dst8:" << std::endl << dst8 << std::endl;//MatExpr operator * (double s, const Mat & a);cv::Mat dst9 = 2 * m1;std::cout << "dst9:" << std::endl << dst9 << std::endl;//MatExpr operator / (const Mat & a, const Mat & b);cv::Mat dst10 = m3 / m4;std::cout << "dst10:" << std::endl << dst10 << std::endl;//MatExpr operator / (const Mat & a, double s);cv::Mat dst11 = m1 / 10;std::cout << "dst11:" << std::endl << dst11 << std::endl;//MatExpr operator / (double s, const Mat & a);cv::Mat dst12 = 240 / m1;std::cout << "dst12:" << std::endl << dst12 << std::endl;//void add(InputArray src1, InputArray src2, OutputArray dst, InputArray mask = noArray(), int dtype = -1);cv::Mat dst13;cv::add(m1, m2, dst13);std::cout << "dst13:" << std::endl << dst13 << std::endl;//void subtract(InputArray src1, InputArray src2, OutputArray dst, InputArray mask = noArray(), int dtype = -1);cv::Mat dst14;cv::subtract(m1, m2, dst14);std::cout << "dst14:" << std::endl << dst14 << std::endl;//void multiply(InputArray src1, InputArray src2, OutputArray dst, double scale = 1, int dtype = -1);cv::Mat dst15;cv::multiply(m3, m4, dst15);std::cout << "dst15:" << std::endl << dst15 << std::endl;//void divide(InputArray src1, InputArray src2, OutputArray dst, double scale = 1, int dtype = -1);cv::Mat dst16;cv::divide(m1, m2, dst16);std::cout << "dst16:" << std::endl << dst16 << std::endl;//saturate_castint dst17 = cv::saturate_cast<uchar>(310);std::cout << "dst17:" << std::endl << dst17 << std::endl;system("pause");return 0;
}輸出結果:
m1:
[ 20, ?40, ?30, ?20, ?40, ?30, ?20, ?40, ?30;20, ?40, ?30, ?20, ?40, ?30, ?20, ?40, ?30;20, ?40, ?30, ?20, ?40, ?30, ?20, ?40, ?30]
m2:
[ 10, ?20, ?15, ?10, ?20, ?15, ?10, ?20, ?15;10, ?20, ?15, ?10, ?20, ?15, ?10, ?20, ?15;10, ?20, ?15, ?10, ?20, ?15, ?10, ?20, ?15]
m3:
[1, 1, 24;1, 30, 1;1, 1, 1]
m4:
[1, 1, 6;1, 5, 1;1, 1, 1]
dst1:
[ 30, ?60, ?45, ?30, ?60, ?45, ?30, ?60, ?45;30, ?60, ?45, ?30, ?60, ?45, ?30, ?60, ?45;30, ?60, ?45, ?30, ?60, ?45, ?30, ?60, ?45]
dst2:
[ 30, ?51, ?42, ?30, ?51, ?42, ?30, ?51, ?42;30, ?51, ?42, ?30, ?51, ?42, ?30, ?51, ?42;30, ?51, ?42, ?30, ?51, ?42, ?30, ?51, ?42]
dst3:
[ 30, ?51, ?42, ?30, ?51, ?42, ?30, ?51, ?42;30, ?51, ?42, ?30, ?51, ?42, ?30, ?51, ?42;30, ?51, ?42, ?30, ?51, ?42, ?30, ?51, ?42]
dst4:
[ 10, ?20, ?15, ?10, ?20, ?15, ?10, ?20, ?15;10, ?20, ?15, ?10, ?20, ?15, ?10, ?20, ?15;10, ?20, ?15, ?10, ?20, ?15, ?10, ?20, ?15]
dst5:
[ 10, ?29, ?18, ?10, ?29, ?18, ?10, ?29, ?18;10, ?29, ?18, ?10, ?29, ?18, ?10, ?29, ?18;10, ?29, ?18, ?10, ?29, ?18, ?10, ?29, ?18]
dst6:
[ 80, ?70, ?90, ?80, ?70, ?90, ?80, ?70, ?90;80, ?70, ?90, ?80, ?70, ?90, ?80, ?70, ?90;80, ?70, ?90, ?80, ?70, ?90, ?80, ?70, ?90]
dst7:
[26, 30, 31;32, 152, 37;3, 7, 8]
dst8:
[ 40, ?80, ?60, ?40, ?80, ?60, ?40, ?80, ?60;40, ?80, ?60, ?40, ?80, ?60, ?40, ?80, ?60;40, ?80, ?60, ?40, ?80, ?60, ?40, ?80, ?60]
dst9:
[ 40, ?80, ?60, ?40, ?80, ?60, ?40, ?80, ?60;40, ?80, ?60, ?40, ?80, ?60, ?40, ?80, ?60;40, ?80, ?60, ?40, ?80, ?60, ?40, ?80, ?60]
dst10:
[1, 1, 4;1, 6, 1;1, 1, 1]
dst11:
[ ?2, ? 4, ? 3, ? 2, ? 4, ? 3, ? 2, ? 4, ? 3;2, ? 4, ? 3, ? 2, ? 4, ? 3, ? 2, ? 4, ? 3;2, ? 4, ? 3, ? 2, ? 4, ? 3, ? 2, ? 4, ? 3]
dst12:
[ 12, ? 6, ? 8, ?12, ? 6, ? 8, ?12, ? 6, ? 8;12, ? 6, ? 8, ?12, ? 6, ? 8, ?12, ? 6, ? 8;12, ? 6, ? 8, ?12, ? 6, ? 8, ?12, ? 6, ? 8]
dst13:
[ 30, ?60, ?45, ?30, ?60, ?45, ?30, ?60, ?45;30, ?60, ?45, ?30, ?60, ?45, ?30, ?60, ?45;30, ?60, ?45, ?30, ?60, ?45, ?30, ?60, ?45]
dst14:
[ 10, ?20, ?15, ?10, ?20, ?15, ?10, ?20, ?15;10, ?20, ?15, ?10, ?20, ?15, ?10, ?20, ?15;10, ?20, ?15, ?10, ?20, ?15, ?10, ?20, ?15]
dst15:
[1, 1, 144;1, 150, 1;1, 1, 1]
dst16:
[ ?2, ? 2, ? 2, ? 2, ? 2, ? 2, ? 2, ? 2, ? 2;2, ? 2, ? 2, ? 2, ? 2, ? 2, ? 2, ? 2, ? 2;2, ? 2, ? 2, ? 2, ? 2, ? 2, ? 2, ? 2, ? 2]
dst17:
255