OpenCV实现照片换底色处理

1.导言

在图像处理领域，OpenCV是一款强大而广泛应用的开源库，能够提供丰富的图像处理和计算机视觉功能。本篇博客将介绍如何利用Qt 编辑器调用OpenCV库对照片进行换底色处理，实现更加独特和吸引人的效果

最终的实现效果如下图

2.引言

OpenCV是一个跨平台的计算机视觉库，其中包含了大量用于图像处理的函数和算法。照片换底色处理是一种常见的图像处理技术，可应用于广告设计、摄影后期处理等领域，为照片增添更多的艺术表现力。本次博客将使用OpenCV库中的函数和方法，在一张照片中将指定颜色范围内的背景替换为自定义的颜色。

3.代码分析

照片换底色处理是一种图像处理技术，通过选择并替换背景颜色，改变照片的整体视觉效果。OpenCV库提供了丰富的函数和方法，可以实现对图像的读取、处理和显示等操作。通过利用OpenCV的颜色转换、颜色范围选择和图像复制等函数，我们可以方便地实现照片换底色处理。

1.首先，需要在程序中引入OpenCV库的头文件，这样才能使用OpenCV的函数和数据结构。先下载好OpenCV然后把OpenCv的头文件包含到pro文件中去 注意要找到include文件地址

然后在x86中bin文件下所以形如 libopencv_*,dll 的文件 包含进去同时复制粘贴到C:\Windows\SysWOW64

添加好库以后头文件也要包含进去（可以在添加OpenCV头文件之前运行一遍，不然电脑可能没有运行找不到库，让电脑反应过来）

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

using namespace cv;
using namespace std;

** 2.对图片进行处理**

本次使用的代码中，我们首先将输入图像转换为HSV格式，以便更好地处理颜色信息。然后，通过指定颜色范围，创建一个掩膜（mask），将在范围内的像素设置为白色，不在范围内的像素设置为黑色。接下来，通过取反操作，我们可以从原始图像中抠出人像区域。创建一个新的背景图像，并将其设置为自定义的背景颜色。最后，通过将原始图像复制到新的背景图像中，仅保留人像区域，实现照片换底色的效果。

代码实现

    //1.显示一张图片
    Mat image = imread("d:/test.png");
    imshow("1",image);

    //2.图片转hsv格式
    Mat hsv;
    cvtColor(image,hsv,COLOR_BGR2HSV);
    imshow("2",hsv);

    //3.截取颜色区域的范围 inRang   在hsv取值范围内 呈白色  不在范围内 呈黑色
    Mat mask;//模板
    inRange(hsv,Scalar(100,43,46),Scalar(124,255,255),mask);
    imshow("3",mask);//现在的mask 就是可以抠出蓝色的底色

    //4.取反操作  但是我们需要抠出的是人像
    bitwise_not(mask,mask);
    imshow("4",mask);

对图片进行hsv ，取色 ， 取反 创建新背景效果如下

Scalar可以选择颜色范围，三元素RGB颜色范围，针对选取的颜色可以参考hsv表

** 3.实现照片换底色，选取红色背景**

红色背景RGB选择 为 40,40，200，也可以根据自己需要调整范围

 //5.做一张红色背景图   大小？类型？ 参考image原始图片
    Mat redBack = Mat::zeros(image.size(),image.type());
    redBack = Scalar(40,40,200);
    imshow("5",redBack);

    //6.实现图片的拷贝操作
    image.copyTo(redBack,mask);
    imshow("6",redBack);

4.优化改进

对于原始代码，我们可以进行一些优化和改进，以提高代码的可读性和扩展性。例如，可以将换底色处理的功能封装成一个独立的函数，方便重复调用。同时，可以通过参数化的方式，使得函数可以根据不同的需求进行自定义设置。此外，还可以添加错误检查和异常处理机制，提高代码的健壮性和容错性。此外优化后还增加了对图像的保存流程

优化后完整代码

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

using namespace cv;
using namespace std;

void changeBackground(const Mat& inputImage, const Scalar& backgroundColor, const Scalar& lowerBound, const Scalar& upperBound)
{

    // 图片转为hsv格式
    Mat hsv;
    cvtColor(inputImage, hsv, COLOR_BGR2HSV);
    // 在指定范围内的变为白色，不在范围内的变为黑色
    Mat mask;
    inRange(hsv, lowerBound, upperBound, mask);
    imwrite("D:/QtProject/mask1.png", mask);

    // 取反操作，抠出人像
    bitwise_not(mask, mask);

    // 创建新的背景图像
    Mat newBackground = Mat::zeros(inputImage.size(), inputImage.type());
    newBackground = backgroundColor;

    // 将原始图像复制到新背景图像中，只保留前景（人像）区域
    inputImage.copyTo(newBackground, mask);

    imshow("New Background Image", newBackground);

    //保存图片
    imwrite("D:/QtProject/new_background.png", newBackground);

}

int main(int argc, char* argv[])
{
    // 显示一张图片
    Mat image = imread("D:/QtProject/gege.jpg");
    imshow("1",image);
    // 检查图像是否成功加载
    if (image.empty())
    {
        cout << "Failed to load image." << endl;
        return -1;
    }

    // 定义背景颜色、颜色范围
    Scalar backgroundColor(60,60,220);
    Scalar lowerBound(100, 43, 46);
    Scalar upperBound(124, 255, 255);

    // 更换背景
    changeBackground(image, backgroundColor, lowerBound, upperBound);

    // 等待用户按下任意键
    waitKey(0);

    return 0;
}

5.总结

通过本篇博客，我们了解了OpenCV实现照片换底色处理的方法和步骤。OpenCV库提供了丰富的图像处理函数和算法，可以帮助我们实现各种各样的图像处理任务。照片换底色处理是其中的一种，通过选择并替换背景颜色，可以为照片增添独特的艺术效果。希望本篇博客能够对读者理解和应用OpenCV库进行图像处理有所帮助。如果有需要Qt和OpenCV下载的同学可以私聊我，欢迎大家共同进步