OpenCV（cv::bitwise_not()）

做梦当财神發表於2024-09-21
OpenCV

目錄
  • 1. 函式定義
  • 2. 工作原理
  • 3. 示例



cv::bitwise_not() 是 OpenCV 中用於對影像或矩陣進行按位取反操作的函式。它將輸入影像的每個畫素的值進行按位反轉，生成輸出影像。按位取反是對每個位進行反轉，即將二進位制數中的 0 變為 1，1 變為 0。



1. 函式定義

void cv::bitwise_not(InputArray src, OutputArray dst, InputArray mask = noArray());

引數：

  1. src：輸入影像或矩陣，型別可以是 8 位、16 位或 32 位整型、浮點型（單通道或多通道）。輸入影像必須是單通道或多通道的矩陣。每個畫素的每個位都會被反轉。

  2. dst：輸出影像或矩陣，大小和型別與輸入影像 src 相同。即 dst 是按位反轉後的結果影像。

  3. mask（可選）：操作的掩碼影像。型別為 8 位單通道影像。如果提供了 mask，則只有掩碼中非零值對應的位置會被進行取反操作，其他地方保持不變。如果不提供掩碼，整個影像的所有畫素都會被反轉。



2. 工作原理

cv::bitwise_not() 會對輸入影像的每個畫素值執行按位取反操作。如果輸入影像是灰度影像，畫素值為 0 到 255 的範圍，取反後每個畫素的值會變為 255 - 原畫素值。對於彩色影像，函式會對每個通道分別進行按位取反操作。

  • 灰度影像的例子：
    對於灰度影像，畫素值為 8 位無符號整型 (0 到 255)。假設某個畫素值是 100，它的二進位制形式是 01100100，取反後變為 10011011，即 255 - 100 = 155。

  • 彩色影像的例子：
    對於彩色影像，cv::bitwise_not() 會對每個通道（R、G、B）分別進行操作。例如，某個畫素值為 (100, 150, 200)，取反後變為 (255-100, 255-150, 255-200)，即 (155, 105, 55)。



3. 示例

#include <opencv2/opencv.hpp>

int main() {
    // 讀取輸入影像
    cv::Mat src = cv::imread("input.jpg", cv::IMREAD_COLOR);

    // 檢查影像是否成功載入
    if (src.empty()) {
        std::cout << "Error: Could not open or find the image!" << std::endl;
        return -1;
    }

    // 建立輸出影像
    cv::Mat dst;

    // 對影像進行按位取反操作
    cv::bitwise_not(src, dst);

    // 顯示原影像和處理後的影像
    cv::imshow("Original Image", src);
    cv::imshow("Bitwise Not Image", dst);

    // 等待按鍵
    cv::waitKey(0);

    return 0;
}

關鍵點總結：

  • cv::bitwise_not() 對影像的每個畫素進行逐位取反。
  • 可以選擇透過掩碼 mask 控制操作的範圍，只有掩碼中非零的部分會被按位取反。
  • 輸入影像與輸出影像必須大小和型別相同。

這個函式常用於影像處理中的一些特定操作，比如生成負片影像、在掩碼中反轉某些區域等。



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