逍遙文工作室

OpenCV有太多好玩的程式，而且好玩到我半夜不想睡覺XD～過去我常玩影像處理軟體，只是操作介面就可以讓我玩得很開心，如今可以接觸程式碼來調整更細節的部份，讓我玩起來更加有成就感，也許在不久的將來，我就可以將OpenCV寫到手機上去跑，讓身邊的親朋好友目睹我的傑作～哈！話說，最近Instagram紅透半面天，我也來寫一個吧～就從影像模糊化 (Image Smoothing)開始。

• 環境設定參考：Visual Studio 2010 安裝 OpenCV 2.4 beta
• 範例程式：C:\OpenCV2.4beta\samples\cpp\tutorial_code\ImgProc\Smoothing.cpp

/**
	Theme: Image Smoothing
	compiler: Visual Studio 2010 with OpenCV 2.4 beta
	Date: 101/05/24
	Author: HappyMan
	Blog: https://cg2010studio.wordpress.com/
*/
#include <iostream>
#include <vector>

#include "opencv2/imgproc/imgproc.hpp"
#include "opencv2/highgui/highgui.hpp"
#include "opencv2/features2d/features2d.hpp"

using namespace std;
using namespace cv;

/// Global Variables
int DELAY_CAPTION = 1500;
int DELAY_BLUR = 100;
int MAX_KERNEL_LENGTH = 31;
int THRESHOLD = 7;

Mat src; Mat dst;
char window_name[] = "Smoothing Demo";

/// Function headers
int display_caption( char* caption );
int display_dst( int delay );

int main( int argc, char** argv )
{
  namedWindow( window_name, CV_WINDOW_AUTOSIZE );

  /// Load the source image
  src = imread( "HappyMan's Girl.jpg", 1 );

  if( display_caption( "Original Image" ) != 0 ) { return 0; }

  dst = src.clone();
  if( display_dst( DELAY_CAPTION ) != 0 ) { return 0; }

  /// Applying Homogeneous blur
  if( display_caption( "Homogeneous Blur" ) != 0 ) { return 0; }

  for ( int i = 1; i < MAX_KERNEL_LENGTH; i = i + 2 )
      { blur( src, dst, Size( i, i ), Point(-1,-1) );
			if(i==THRESHOLD)
				imwrite( "girl_Homogeneous.jpg", dst );
        if( display_dst( DELAY_BLUR ) != 0 ) { return 0; } }

  /// Applying Gaussian blur
  if( display_caption( "Gaussian Blur" ) != 0 ) { return 0; }

  for ( int i = 1; i < MAX_KERNEL_LENGTH; i = i + 2 )
      { GaussianBlur( src, dst, Size( i, i ), 0, 0 );
			if(i==THRESHOLD)
				imwrite( "girl_Gaussian.jpg", dst );
        if( display_dst( DELAY_BLUR ) != 0 ) { return 0; } }

  /// Applying Median blur
  if( display_caption( "Median Blur" ) != 0 ) { return 0; }

  for ( int i = 1; i < MAX_KERNEL_LENGTH; i = i + 2 )
      { medianBlur ( src, dst, i );
			if(i==THRESHOLD)
				imwrite( "girl_Median.jpg", dst );
        if( display_dst( DELAY_BLUR ) != 0 ) { return 0; } }

  /// Applying Bilateral Filter
  if( display_caption( "Bilateral Blur" ) != 0 ) { return 0; }

  for ( int i = 1; i < MAX_KERNEL_LENGTH; i = i + 2 )
      { bilateralFilter ( src, dst, i, i*2, i/2 );
			if(i==THRESHOLD)
				imwrite( "girl_Bilateral.jpg", dst );
        if( display_dst( DELAY_BLUR ) != 0 ) { return 0; } }

  /// Wait until user press a key
  display_caption( "End: Press a key!" );
  waitKey(0);
  return 0;
}

int display_caption( char* caption )
{
  dst = Mat::zeros( src.size(), src.type() );
  putText( dst, caption,
           Point( src.cols/4, src.rows/2),
           CV_FONT_HERSHEY_COMPLEX, 1, Scalar(255, 255, 255) );

  imshow( window_name, dst );
  int c = waitKey( DELAY_CAPTION );
  if( c >= 0 ) { return -1; }
  return 0;
}

int display_dst( int delay )
{
  imshow( window_name, dst );
  int c = waitKey ( delay );
  if( c >= 0 ) { return -1; }
  return 0;
}

程式會陸續demo四種篩選效果：

1. Homogeneous Blur
2. Gaussian Blur
3. Median Blur
4. Bilateral Blur

Gaussian Blur和Bilateral Blur目前我讀論文比較常見，也許影像處理軟體都有這些效果，只是它總不會告訴你這叫什麼效果，比較好一點的軟體會有預覽圖給你參考。

我使用我的MV女孩相片來demo：

程式每個效果都會跑一個迴圈，效果的程度會逐漸加大直到MAX_KERNEL_LENGTH，另外我設定THRESHOLD來儲存影像，陸續設定7、15、29三個閥值得到的結果來展示差異。（點圖可放大）

Homogeneous Blur

Gaussian Blur

Median Blur

Bilateral Blur

除非要深入研究模糊技術，不然只要效果是我們要的就直接拿來用吧！看似Bilateral Blur沒啥變化，事實上它的效果是有做保留邊緣的動作，也就是若顏色差異幅度太大，就會判定它是邊緣而不給予模糊，而顏色差異幅度較小，就會模糊化。簡單來Bilateral Blur可以消除雜訊，有篇論文可參考：Fast Bilateral Filtering for the Display of High-Dynamic-Range Images，想簡單瞭解理論可以參考：雙邊濾波器 (Bilateral Filter)。

我們也可以觀察到字體的變化，模糊化的程度挺有趣的呢！

參考：OpenCV v2.4.0 documentation » Image Processing、【OpenCV】鄰域濾波：方框、高斯、中值、雙邊濾波。