opencv的加、减、溶合、位运算

1. 加法运算

(1) cv::add() 或 + 运算符

• 功能：对两幅图像的像素值相加（饱和操作，防止溢出）。

• 公式：dst(x,y)=saturate(src1(x,y)+src2(x,y))

• 示例：

  // C++
  cv::Mat img1 = cv::imread("image1.jpg");
  cv::Mat img2 = cv::imread("image2.jpg");
  cv::Mat result;
  cv::add(img1, img2, result);  // 或 result = img1 + img2;
  

(2) 加权加法 cv::addWeighted()

• 功能：线性混合两幅图像（类似透明度叠加）。

• 公式：dst(x,y)=α⋅src1(x,y)+β⋅src2(x,y)+γ

• 示例：

  // C++
  cv::addWeighted(img1, 0.7, img2, 0.3, 0, result);  // 70% img1 + 30% img2
  

2. 减法运算

(1) cv::subtract() 或 - 运算符

• 功能：对两幅图像的像素值相减（结果非负）。

• 公式：dst(x,y)=saturate(src1(x,y)−src2(x,y))

• 示例：

  // C++
  cv::subtract(img1, img2, result);  // 或 result = img1 - img2;
  

(2) 绝对值减法 cv::absdiff()

• 功能：计算两幅图像差的绝对值（用于差异检测）。

• 公式：dst(x,y)=∣src1(x,y)−src2(x,y)∣

• 示例：

  // C++
  cv::absdiff(img1, img2, result);  // 常用运动检测
  

3. 图像融合（Blending）

(1) 线性混合 addWeighted

• 见前文 加权加法 部分。

(2) 掩膜混合 copyTo

• 功能：通过掩膜（Mask）控制混合区域。

• 示例：

  // C++
  cv::Mat mask = cv::imread("mask.jpg", cv::IMREAD_GRAYSCALE);
  img2.copyTo(result, mask);  // 仅在 mask 非零处复制 img2
  

4. 位运算（Bitwise Operations）

适用于二值图像或掩膜操作。

示例代码

// C++
cv::Mat mask = cv::Mat::zeros(img1.size(), CV_8UC1);
cv::circle(mask, cv::Point(100,100), 50, cv::Scalar(255), -1); // 创建圆形掩膜

cv::Mat and_result, or_result, not_result;
cv::bitwise_and(img1, img2, and_result, mask);  // 带掩膜的按位与
cv::bitwise_or(img1, img2, or_result);
cv::bitwise_not(img1, not_result);              // 反色

5. 关键注意事项

1. 数据类型一致：
   参与运算的图像必须具有相同的尺寸、通道数和数据类型（如 CV_8UC3）。

2. 饱和操作：
   add() 和 subtract() 会限制结果在有效范围内（如 0~255）。

3. 掩膜的作用：
   位运算和 copyTo() 可通过掩膜控制操作区域。

应用场景

• 加法：图像叠加（水印）、光照增强。

• 减法：背景消除、运动检测。

• 位运算：ROI 提取、二值图像处理。

• 融合：图像合成、透明度效果。

通过灵活组合这些操作，可以实现复杂的图像处理效果！