OpenCV基礎篇之查找表
程序及分析
/*
* FileName : lookup_table.cpp
* Author : xiahouzuoxin @163.com
* Version : v1.0
* Date : Sun 01 Jun 2014 04:35:37 PM CST
* Brief :
*
* Copyright (C) MICL,USTB
*/
#include <cv.h>
#include <highgui.h>
using namespace std;
using namespace cv;
#define QUAN_VAL1 (10)
#define QUAN_VAL2 (100)
void CreateLookupTable(Mat& table, uchar quan_val)
{
table.create(1,256,CV_8UC1);
uchar *p = table.data;
for(int i = 0; i < 256; ++i)
{
p[i] = quan_val*(i/quan_val);
}
}
int main(int argc, char *argv[])
{
Mat img;
Mat out1;
Mat out2;
if (argc < 2) {
cout << "Please input image file name." << endl;
return -1;
}
img = imread(argv[1], 1);
Mat table;
CreateLookupTable(table, QUAN_VAL1);
LUT(img, table, out1);
CreateLookupTable(table, QUAN_VAL2);
LUT(img, table, out2); // Call OpenCV function
namedWindow("Lena", CV_WINDOW_NORMAL);
imshow("Lena", img);
namedWindow("QUAN_VAL=10", CV_WINDOW_NORMAL);
imshow("QUAN_VAL=10", out1);
namedWindow("QUAN_VAL=100", CV_WINDOW_NORMAL);
imshow("QUAN_VAL=100", out2);
waitKey(0);
return 0;
}
1.
為什麼要使用查找表？
一般的灰度圖像有256個灰度級，而有時我們並不需要這麼精確的灰度級（嚴重影響運算時間），比如黑白圖像。這意味著我們以一個新的輸入值劃分當前的顏色空間，比如灰度到黑白色，將0~127灰度值直接賦值0，128~255賦值1，最終得到較少的黑白兩色。查找表就扮演著這種降低灰度級而提高運算速度的角色。量化前和量化後的灰度值可以用下面的表達式表示：
其中Q表示量化級別，如取10，表示：灰度值1-10用灰度值1表示，灰度值11-20用灰度值11表示，以此類推！
2.
使用上面公式和查找表有毛關系，當然沒有，但上面公式代價就是要對圖片遍歷的每個灰度值都計算一次。因此，本著程序設計中的“以空間換時間”的基本算法策略，引入查找表，查找表就是將0~255個灰度值量化後的結果提前計算好存儲在一個表中，上面程序中的CreateLookupTable就是完成該功能的函數。從程序中可以看出，查找表的數據結構定義為Mat類型。
3.
有了查找表後，要對圖像中的像素灰度值進行替換，OpenVC提供了使用查找表直接計算出量化灰度級後圖像的函數——LUT，其函數原型為：
//! transforms array of numbers using a lookup table: dst(i)=lut(src(i))
CV_EXPORTS_W void LUT(InputArray src, InputArray lut, OutputArray dst,
int interpolation=0);
注意哦，我們程序中定義的查找表類型為Mat，這裡LUT的輸入輸出參數類型怎麼是InputArray和OutputArray。在OpenCV中，InputArray/OutputArray這個接口類可以是Mat、Mat_、Mat_、vector、vector>、vector。
也就意味著當你看refman或者源代碼時，如果看見函數的參數類型是InputArray/OutputArray型時，把上訴幾種類型作為參數都是可以的。
另外，請注意，InputArray/OutputArray只能作為函數的形參參數使用，不要試圖聲明一個InputArray類型的變量，OutputArray也只是InputArray的派生。還有，還有就是OutputArrayOfArrays、InputOutputArray、InputOutputArrayOfArrays都是OutputArray的別名，碰到別慌張!
效果
江南好，千鐘美酒，一曲滿庭芳
左邊是原始圖片；中間是量化值Q=10時的結果，信息丟失很少；右邊是量化值Q=100的圖片，很多信息丟失了，但也別有一番風味。
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Ubuntu Linux下安裝OpenCV2.4.1所需包 http://www.linuxidc.com/Linux/2012-08/68184.htm
Ubuntu 12.04 安裝 OpenCV2.4.2 http://www.linuxidc.com/Linux/2012-09/70158.htm
CentOS下OpenCV無法讀取視頻文件 http://www.linuxidc.com/Linux/2011-07/39295.htm
Ubuntu 12.04下安裝OpenCV 2.4.5總結 http://www.linuxidc.com/Linux/2013-06/86704.htm
Ubuntu 10.04中安裝OpenCv2.1九步曲 http://www.linuxidc.com/Linux/2010-09/28678.htm
基於QT和OpenCV的人臉識別系統 http://www.linuxidc.com/Linux/2011-11/47806.htm
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