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【个人笔记】OpenCV4 C++ 快速入门 18课

月孛星君 2022-01-24 阅读 50

18 图像像素类型转换与归一化

opencv知识点:

  • 数据类型 - CV_bit位数+U/S/F+C通道数
  • 数据类型转换 - convertTo
  • 归一化类型 - NormTypes
  • 归一化 - normalize

本课所解决的问题:

  • 如何转换图像数据类型?
  • 如何归一化图像像素取值?
  • 归一化有什么用?

1.图像像素类型

在opencv当中,我们可以通过API,对图像数据类型进行转换,以及对数据的取值空间范围进行转换。

它们分别要用到的API:

  • convertTo
  • normalize

这里分别对它们进行解释

convertTo

convertTO
	数据类型转换
		本文采用了第一种传参方式
		共2个参数
			第1个参数 输入
			第2个参数 将要转换的数据类型(查阅文档可知)

normalize

normalize
	归一化
		本文采用了第一种传参方式
		共7个参数
			第1个参数 输入
			第2个参数 输出
			第3个参数 归一化范围下限
			第4个参数 归一化范围上限
			第5个参数 归一化类型(查阅文档可知)
			第6个参数 默认类型与src一直
							负数,则类型与src一直
							否则,通道数和src一致,depth=指定的图像深度(图像深度= 图像列数*通道数)
			第7个参数 可选mask

关于归一化类型,常用的有4种:

  • NORM_L1——求和归一
  • NORM_L2——三维向量转单位向量归一
  • NORM_INF——根据最大值归一
  • NORM_MINMAX——根绝最大最小值差值归一(最为常用)

官方文档解释如下
在这里插入图片描述

2.图像像素类型转换

一般彩色图像的数据类型是CV_8UC3,它代表什么含义呢?下面进行解释

数据类型公式:
CV_bit位数+U/S/F+C通道数。当单通道时,C1可以省略

U/S/F解释:

  • S——signed int——有符号整形
  • U——unsigned int——无符号整形
  • F——float——单精度浮点型

如CV_8UC3

  • 8指8it
  • U指无符号整型
  • C指通道数

接下来进行数据类型转换

//函数定义
void norm_demo(Mat& image);
//函数实现
void QuickDemo::norm_demo(Mat& image) {

	//数据类型 CV_8UC3 对应16
	std::cout << image.type() << std::endl;

	image.convertTo(image, CV_32F);//转为32位浮点,通道数没有变
	//数据类型 CV_32FC3 对应21
	std::cout << image.type() << std::endl;

}

在这里插入图片描述
如果我们显示一下转换后的图像,会是什么样?
在这里插入图片描述
我们发现,转换为浮点数据类型后,并不能正确显示

这是因为imshow如果想要正确显示浮点类型的图像,必须进行归一化,把取值空间归一化为[0.1]

3.图像像素归一化

oid QuickDemo::norm_demo(Mat& image) {

	//数据类型 CV_8UC3 对应16
	std::cout << image.type() << std::endl;

	image.convertTo(image, CV_32F);//转为32位浮点,通道数没有变
	//数据类型 CV_32FC3 对应21
	std::cout << image.type() << std::endl;

	Mat dst;

	//对像素取值空间进行归一化
	normalize(image, dst, 1.0, 0, NORM_MINMAX);
	/*
	要注意的是,数据类型是不变的
	如果U没有转成浮点型的数据类型,那么归一化后的取值只有0/1两种,没有意义
	*/
	std::cout << dst.type() << std::endl;


}

在这里插入图片描述
转换后的
在这里插入图片描述

没有转换的
在这里插入图片描述

4.归一化——延伸知识

计算机视觉-深度学习相关:
归一化 (Normalization)、标准化 (Standardization)和中心化/零均值化 (Zero-centered)

本课所用API查阅

1.数据类型——原始类型
在这里插入图片描述
2.数据类型——typedef
在这里插入图片描述
3.数据类型——#define
在这里插入图片描述
4.NormTypes——归一化类型
在这里插入图片描述

5.convertTo
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
6.normalize
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
7.imshow
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

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