在OpenCV中图像边界扩展 copyMakeBorder 的实现
1. 边界处理的类型
2. opencv的实现
在图像处理中,经常需要空域或频域的滤波处理,在进入真正的处理程序前,需要考虑图像边界情况。
通常的处理方法是为图像增加一定的边缘,以适应 卷积核 在原图像边界的操作。
1. 增加边界的类型有以下4个类型:
以一行图像数据为例,abcdefgh是原图数据,|是图像边界,为原图加边
aaaaaa|abcdefgh|hhhhhhh 重复
fedcba|abcdefgh|hgfedcb 反射
gfedcb|abcdefgh|gfedcba 反射101,相当于上一行的左右互换
cdefgh|abcdefgh|abcdefg 外包装
iiiiii|abcdefgh|iiiiiii with some specified 'i' 常量
2. opencv的实现
opencv中有几处增加边界的实现,其源码分别散布在Utils.cpp,Filter.cpp,Ts_func.cpp中,功能和实现都基本相同。
以Utils的copyMakeBorder,及Filter中的borderInterpolate为例,这两种的代码风格比较通俗易懂。
边界处理的步骤:
首先,为目的图像(结果图像)分配内存,图像大小为size(src.rows + top + bottom, src.cols + left + right)
然后,以原图为基准,逐行处理,先扩展左边界,复制原图数据到目的图像,再扩展右边界。
最后,扩展上边界,以及下边界。
其中,每扩展一个边界像素,都需要计算出对应的原图中的位置,这个功能被提炼出来,就是borderInterpolate
static void copyMakeConstBorder_8u( const uchar* src, size_t srcstep, Size srcroi, uchar* dst, size_t dststep, Size dstroi, int top, int left, int cn, const uchar* value ){ int i, j; AutoBuffer<uchar> _constBuf(dstroi.width*cn); uchar* constBuf = _constBuf; int right = dstroi.width - srcroi.width - left; int bottom = dstroi.height - srcroi.height - top; for( i = 0; i < dstroi.width; i++ ) // 初始化 常量buf的值 { for( j = 0; j < cn; j++ ) constBuf[i*cn + j] = value[j]; } srcroi.width *= cn; dstroi.width *= cn; left *= cn; right *= cn; uchar* dstInner = dst + dststep*top + left; for( i = 0; i < srcroi.height; i++, dstInner += dststep, src += srcstep ) // 复制原图数据和扩展左右边界 { if( dstInner != src ) memcpy( dstInner, src, srcroi.width ); memcpy( dstInner - left, constBuf, left ); memcpy( dstInner + srcroi.width, constBuf, right ); } dst += dststep*top; for( i = 0; i < top; i++ ) memcpy(dst + (i - top)*dststep, constBuf, dstroi.width); // 扩展上边界 for( i = 0; i < bottom; i++ ) // 扩展下边界 memcpy(dst + (i + srcroi.height)*dststep, constBuf, dstroi.width);}
对于medianBlur( InputArray _src0, OutputArray _dst, int ksize )的边界扩展方式是 重复复制最边缘像素 BORDER_REPLICATE。