opencv3更換圖片背景

#include <opencv2/opencv.hpp>
#include <iostream>

using namespace std;
using namespace cv;

void ChangeImgBG();
Mat HandleImgData(Mat &img);
/*
圖片背景替換
知識點：分水嶺分割、高斯模糊
處理步驟：數據組裝-KMeans分割-背景消除-生成遮罩-模糊-輸出
*/
void ChangeImgBG()
{
　　char* win1 = "window1";
　　char* win2 = "window2";
　　char* win3 = "window3";
　　char* win4 = "window4";
　　char* win5 = "window5";
　　char* win6 = "window6";
　　namedWindow(win1,CV_WINDOW_AUTOSIZE);//建立窗口 win1
　　namedWindow(win2,CV_WINDOW_AUTOSIZE);//建立窗口 win2
　　namedWindow(win3,CV_WINDOW_AUTOSIZE);//建立窗口 win3
　　namedWindow(win4, CV_WINDOW_AUTOSIZE);//建立窗口 win4
　　namedWindow(win5, CV_WINDOW_AUTOSIZE);//建立窗口 win5
　　namedWindow(win6, CV_WINDOW_AUTOSIZE);//建立窗口 win6

　　Mat img1, img2;
　　//加載圖片
　　img1 = imread("D:\\參考手冊\\opencv素材\\xl.jpg");
　　if (img1.empty())
　　{
　　　　cout << "image not found..." << endl;
　　　　exit(0);//若是圖片不存在，退出程序
　　}
　　img2 = img1.clone();
　　//顯示原始圖片
　　imshow(win1,img1);
　　//組裝數據
　　Mat points = HandleImgData(img1);

　　//Kmeans處理
　　int numCluster = 4;
　　Mat labels;
　　Mat centers;
　　TermCriteria termCriteria = TermCriteria(TermCriteria::EPS + TermCriteria::COUNT,10,0.1);

　　kmeans(points, numCluster,labels, termCriteria,3,KMEANS_PP_CENTERS,centers);
　　//遮罩
　　Mat mask = Mat::zeros(img1.size(),CV_8UC1);
　　int index = img1.rows*2 + 2;
　　int cindex = labels.at<int>(index,0);//背景設置爲0
　　int height = img1.rows;
　　int width = img1.cols;

　　for (int row = 0;row<height;row++)
　　{
　　　　for (int col =0;col<width;col++)
　　　　{
　　　　　　index = row*width + col;
　　　　　　int label = labels.at<int>(index,0);
　　　　　　if (label ==cindex)
　　　　　　{
　　　　　　　　img2.at<Vec3b>(row, col)[0] = 0;
　　　　　　　　img2.at<Vec3b>(row, col)[1] = 0;
　　　　　　　　img2.at<Vec3b>(row, col)[2] = 0;
　　　　　　　　mask.at<uchar>(row, col) = 0;
　　　　　　}
　　　　　　else
　　　　　　{
　　　　　　　　mask.at<uchar>(row, col) = 255;
　　　　　　}
　　　　}
　　}

　　//腐蝕
　　Mat k = getStructuringElement(MORPH_RECT,Size(3,3),Point(-1,-1));
　　erode(mask,mask,k);
　　imshow(win4,mask);

　　//高斯模糊
　　GaussianBlur(mask,mask,Size(3,3),0,0);
　　imshow(win5,mask);

　　//通道混合
　　RNG rng(12345);
　　Vec3b color;
　　color[0] = rng.uniform(0,255);
　　color[1] = rng.uniform(0, 255);
　　color[2] = rng.uniform(0, 255);
　　Mat result(img1.size(),img1.type());

　　double d1 = 0.0;
　　int r = 0, g = 0, b = 0;
　　int r1 = 0, g1 = 0, b1 = 0;
　　int r2 = 0, g2 = 0, b2 = 0;

　　for (int row = 0; row < height;row++)
　　{
　　　　for (int col=0;col<width;col++)
　　　　{
　　　　　　int m = mask.at<uchar>(row,col);
　　　　　　if (m==255)
　　　　　　{
　　　　　　　　result.at<Vec3b>(row, col) = img1.at<Vec3b>(row,col);//前景
　　　　　　}
　　　　　　else if (m == 0)
　　　　　　{
　　　　　　　　result.at<Vec3b>(row, col) = color;//背景
　　　　　　}
　　　　　　else
　　　　　　{
　　　　　　　　d1 = m / 255.0;
　　　　　　　　b1 = img1.at<Vec3b>(row, col)[0];
　　　　　　　　g1 = img1.at<Vec3b>(row, col)[1];
　　　　　　　　r1 = img1.at<Vec3b>(row, col)[2];

　　　　　　　　b2 = color[0];
　　　　　　　　g2 = color[1];
　　　　　　　　r2 = color[2];

　　　　　　　　b = b1*d1 + b2*(1.0-d1);
　　　　　　　　g = g1*d1 + g2*(1.0-d1);
　　　　　　　　r = r1*d1 + r2*(1.0-d1);

　　　　　　　　result.at<Vec3b>(row,col)[0] = b;
　　　　　　　　result.at<Vec3b>(row, col)[1] = g;
　　　　　　　　result.at<Vec3b>(row, col)[2] = r;
　　　　　　}
　　　　}
　　}

　　//輸出
　　imshow(win2,mask);
　　imshow(win3,img2);
　　imshow(win6,result);
　　//保存處理後的圖片
　　imwrite("result-2.jpg",result);
}

//組裝樣本數據
Mat HandleImgData(Mat &img)
{
　　int width = img.cols;
　　int height = img.rows;
　　int count1 = width*height;
　　int channels1 = img.channels();

　　Mat points(count1, channels1,CV_32F,Scalar(10));
　　int index = 0;
　　for (int row = 0; row < height;row++)
　　{
　　　　for (int col = 0; col < width;col++)
　　　　{
　　　　　　index = row*width + col;
　　　　　　Vec3b bgr = img.at<Vec3b>(row,col);
　　　　　　points.at<float>(index, 0) = static_cast<int>(bgr[0]);
　　　　　　points.at<float>(index, 1) = static_cast<int>(bgr[1]);
　　　　　　points.at<float>(index, 2) = static_cast<int>(bgr[2]);
　　　　}
　　}
　　return points;
}

int main()
{
　　ChangeImgBG();

　　waitKey(0);
　　return 0;
}

 

運行效果：