Opencv中的addweighted函数

news2025/6/12 22:38:00

一.addweighted函数作用

addweighted（）是OpenCV库中用于图像处理的函数，主要功能是将两个输入图像（尺寸和类型相同）按照指定的权重进行加权叠加（图像融合），并添加一个标量值（如亮度调整）。它常用于实现图像混合、特效叠加、亮度调节等视觉效果，在计算机视觉应用中广泛用于创建透明效果、淡入淡出过渡或图像增强等场景。

1.函数定义

void addWeighted(InputArray src1, double alpha, InputArray src2, double beta, double gamma, OutputArray dst);

参数：
src1: 第一个输入图像（数组），必须是相同尺寸和类型（如8位无符号整型）的图像

alpha: 第一个图像的权重系数（double类型），决定 src1 在融合中的贡献程度。例如，α=0.5 表示 src1 占据50%权重

src2: 第二个输入图像（数组），尺寸和通道数必须与 src1 完全匹配

beta: 第二个图像的权重系数（double类型），决定 src2 在融合中的贡献程度。例如，
β=0.5表示 src2 占据50%权重

gamma: 标量值（double类型），添加到每个像素上，常用于调整输出图像的全局亮度。例如，γ=0 不改变亮度，γ>0 增加亮度。
dst: 输出图像（数组），尺寸和类型与输入相同，存储融合结果。

函数执行的运算是基于每个像素点的线性加权和。数学公式如下：

dst(i,j)=α×src1(i,j)+β×src2(i,j)+γ 简化公式就是：dst=α∗src1+β∗src2+γ

src1(i,j) 和 src2(i,j)src2(i,j) 分别表示两个输入图像在位置 (i,j)(i,j) 的像素值。

α 是第一个图像的权重（浮点数）。

β 是第二个图像的权重（浮点数）。

γ是添加到每个像素的标量值（通常用于调整整体亮度）。

dst(i,j)dst(i,j) 是输出图像在位置 (i,j)(i,j) 的像素值。公式确保结果通过 saturate_cast<uchar> 处理（防止像素值溢出255），避免无效的像素值

权重和与 γγ的作用：α 和 β 之和通常为1以实现平滑融合（如 α+β=1），但并非绝对要求。γ 可独立调整亮度，这类似于在融合后加一个常数偏移

2.例子

c++中

#include <opencv2/opencv.hpp>
using namespace cv;

int main() {
// 读取图像
Mat img1 = imread("image1.jpg", IMREAD_COLOR);
Mat img2 = imread("image2.jpg", IMREAD_COLOR);
Mat dst; // 输出图像

// 调用addWeighted：alpha=0.1, beta=0.9, gamma=10（增加少量亮度）
addWeighted(img1, 0.1, img2, 0.9, 10, dst);

// 保存输出
imwrite("output.jpg", dst);
return 0;
}

二.实战

在实战中，我们两个图片的融合分为两个情况，一种是两张照片大小不一样，一种是大小一样

大小一样的我们就可以只用使用addweighted函数融合，不需要建立感兴趣区，大小不一样的则需要。

int main(int argc, char * argv[])
{
    //命令行中选入照片
    Mat src1=imread(argv[1]);//src1原图像的数据
    Mat src2=imread(argv[2]); //src2是LOGO图像的数据

    //判断src1长度和src2是否相同，若不同则进行以下操作
    if(src1.size!=src2.size)//不相同就需要建立感兴趣区
    {
        Mat image_roi=src1(Rect(30,30,src2.cols,src2.rows));//在原图像中截取一个可感兴趣区域，感兴趣区域
        double alpha =0.4;//alpha第一个图像的权重值，这里是0.4
        double beta = 1-alpha;//beta是第二个图像权重值，1- alpha = 0.6，第二个图像的清晰度较高
        int gama =0;//gamma默认为0,>0就是增强光感
        addWeighted(image_roi,alpha,src2,beta,gama,image_roi);//调用addWeighted对src1和src2进行图像融合
        imwrite("addweighted_norsamesize.jpg",src1);
    }
    else//大小一样,是融合之后生成一张新的照片
    {
        double alpha = 0.4;//alpha第一个图像的权重值，这里是0.4
        double beta = 1 - alpha;//beta是第二个图像权重值，1- alpha = 0.6，第二个图像的清晰度较高
        int gamma = 0; 
        Mat dst;
        addWeighted(src1, alpha , src2, beta, gamma, dst); //调用addWeighted对src1和src2进行图像融合
        imwrite("addweighted_samesize.jpg", dst);
    }