单尺度视网膜滤波器代码中OpenCV函数说明

1.

cvLoadImage

从文件中读取图像

IplImage* cvLoadImage( const char* filename, int iscolor=1 );

filename

要被读入的文件的文件名。

iscolor

指定读入图像的颜色：
如果 >0，读入的图像将被强制转换为3通道彩色图像；
如果为 0, 读入的图像将被强制转换为灰度图像；
如果 <0, 读入的图像将与它本来颜色信息一样 （颜色通道数目由图像文件决定）。

函数cvLoadImage从指定文件读入图像，返回读入图像的指针。目前支持如下文件格式：

• Windows位图文件 - BMP, DIB；
• JPEG文件 - JPEG, JPG, JPE；
• 便携式网络图片 - PNG；
• 便携式图像格式 - PBM，PGM，PPM；
• Sun rasters - SR，RAS；
• TIFF文件 - TIFF，TIF。

 

2.

cvCreateImage：

创建头并分配数据

IplImage* cvCreateImage( CvSize size, int depth, int channels );

参数说明：

size 图像宽、高.

depth 图像元素的位深度，可以是下面的其中之一：

IPL_DEPTH_8U - 无符号8位整型

IPL_DEPTH_8S - 有符号8位整型

IPL_DEPTH_16U - 无符号16位整型

IPL_DEPTH_16S - 有符号16位整型

IPL_DEPTH_32S - 有符号32位整型

IPL_DEPTH_32F - 单精度浮点数

IPL_DEPTH_64F - 双精度浮点数

channels：

每个元素（像素）通道号.可以是 1, 2, 3 或 4.通道是交叉存取的，例如通常的彩色图像数据排列是：b0 g0 r0 b1 g1 r1 ... 虽然通常 IPL 图象格式可以存贮非交叉存取的图像，并且一些OpenCV 也能处理, 但是这个函数只能创建交叉存取图像.

函数 cvCreateImage 创建头并分配数据，这个函数是下列的缩写型式：

header = cvCreateImageHeader(size,depth,channels);

cvCreateData(header);

 

3.

ConvertScale

使用线性变换转换数组

void cvConvertScale( const CvArr* src, CvArr* dst, double scale=1, double shift=0 );
#define cvCvtScale cvConvertScale
#define cvScale  cvConvertScale
#define cvConvert( src, dst )  cvConvertScale( (src), (dst), 1, 0 )

src

输入数组.

dst

输出数组

scale

比例因子.

shift

该加数被加到输入数组元素按比例缩放后得到的元素上

函数 cvConvertScale 有多个不同的目的因此就有多个同义函数（如上面的#define所示）。该函数首先对输入数组的元素进行比例缩放，然后将shift加到比例缩放后得到的各元素上，即： dst(I)=src(I)*scale + (shift,shift,...)，最后可选的类型转换将结果拷贝到输出数组。

多通道的数组对各个通道是独立处理的。

类型转换主要用舍入和溢出截断来完成。也就是如果缩放+转换后的结果值不能用输出数组元素类型值精确表达，就设置成在输出数组数据轴上最接近该数的值。

如果 scale=1, shift=0 就不会进行比例缩放. 这是一个特殊的优化，相当于该函数的同义函数名：cvConvert 。如果原来数组和输出数组的类型相同，这是另一种特殊情形，可以被用于比例缩放和平移矩阵或图像，此时相当于该函数的同义函数名：cvScale。

 

4.

Log

计算每个数组元素的绝对值的自然对数

void cvLog( const CvArr* src, CvArr* dst );

src

输入数组。

dst

输出数组，它应该是 double 型的或者和输入数组有相同的类型。

函数 cvLog 计算输入数组每个元素的绝对值的自然对数:

dst(I)=log(abs(src(I))), src(I)!=0
dst(I)=C,  src(I)=0

这里 C 是一个大负数 (≈-700 现在的实现中)。

 

5.

CloneImage

制作图像的完整拷贝

IplImage* cvCloneImage( const IplImage* image );

image

原图像.

函数 cvCloneImage 制作图像的完整拷贝包括头、ROI和数据。

 

6.

Sub

计算两个数组每个元素的差

void cvSub( const CvArr* src1, const CvArr* src2, CvArr* dst, const CvArr* mask=NULL );

src1

第一个原数组

src2

第二个原数组.

dst

输出数组.

mask

操作复盖面（ 8-bit 单通道数组）; 只有复盖面指定的输出数组被修改

函数cvSub 从一个数组减去别一个数组:

dst(I)=src1(I)-src2(I) if mask(I)!=0

除复盖面外所有数组都必须有相同的类型，相同的大小（或ROI大小）。

 

7.

Smooth

各种方法的图像平滑

void cvSmooth( const CvArr* src, CvArr* dst,
               int smoothtype=CV_GAUSSIAN,
               int param1=3, int param2=0, double param3=0, double param4=0 );

src

输入图像.

dst

输出图像.

smoothtype

平滑方法:

• CV_BLUR_NO_SCALE (简单不带尺度变换的模糊) - 对每个象素的 param1×param2 领域求和。如果邻域大小是变化的，可以事先利用函数 cvIntegral 计算积分图像。
• CV_BLUR (simple blur) - 对每个象素param1×param2邻域 求和并做尺度变换 1/(param1•param2).
• CV_GAUSSIAN (gaussian blur) - 对图像进行核大小为 param1×param2 的高斯卷积
• CV_MEDIAN (median blur) - 对图像进行核大小为param1×param1 的中值滤波 (i.e. 邻域是方的).
• CV_BILATERAL (双向滤波) - 应用双向 3x3 滤波，彩色 sigma=param1，空间 sigma=param2. 关于双向滤波，可参考 http://www.dai.ed.ac.uk/CVonline/LOCAL_COPIES/MANDUCHI1/Bilateral_Filtering.html

param1

平滑操作的第一个参数.

param2

平滑操作的第二个参数. 对于简单/非尺度变换的高斯模糊的情况，如果param2的值 为零，则表示其被设定为param1。

param3

对应高斯参数的 Gaussian sigma (标准差). 如果为零，则标准差由下面的核尺寸计算：

sigma = (n/2 - 1)*0.3 + 0.8, 其中 n=param1 对应水平核,
                                 n=param2 对应垂直核.

对小的卷积核 (3×3 to 7×7) 使用如上公式所示的标准 sigma 速度会快。如果 param3 不为零，而 param1 和 param2 为零，则核大小有 sigma 计算 (以保证足够精确的操作).

函数 cvSmooth 可使用上面任何一种方法平滑图像。每一种方法都有自己的特点以及局限。

没有缩放的图像平滑仅支持单通道图像，并且支持8位到16位的转换(与cvSobel和cvaplace相似)和32位浮点数到32位浮点数的变换格式。

简单模糊和高斯模糊支持 1- 或 3-通道, 8-比特 和 32-比特 浮点图像。这两种方法可以（in-place）方式处理图像。

中值和双向滤波工作于 1- 或 3-通道， 8-位图像，但是不能以 in-place 方式处理图像.

中值滤波

中值滤波法是一种非线性平滑技术，它将每一象素点的灰度值设置为该点某邻域窗口内的所有象素点灰度值的中值。实现方法：

1. 通过从图像中的某个采样窗口取出奇数个数据进行排序
2. 用排序后的中值取代要处理的数据即可

中值滤波法对消除椒盐噪音非常有效，在光学测量条纹图象的相位分析处理方法中有特殊作用，但在条纹中心分析方法中作用不大。中值滤波在图像处理中,常用于用来保护边缘信息,是经典的平滑噪声的方法

中值滤波原理

中值滤波是基于排序统计理论的一种能有效抑制噪声的非线性信号处理技术，中值滤波的基本原理是把数字图像或数字序列中一点的值用该点的一个拎域中各点值的中值代替，让周围的像素值接近的值，从而消除孤立的噪声点。方法是去某种结构的二维滑动模板，将板内像素按照像素值的大小进行排序，生成单调上升（或下降）的为二维数据序列。二维中值滤波输出为g（x,y）=med{f(x-k,y-l),(k,l∈W)} ，其中,f(x,y)，g(x,y)分别为原始图像和处理后图像。W为二维模板，通常为2*2，3*3区域，也可以是不同的的形状，如线状，圆形，十字形，圆环形等。

高斯滤波

高斯滤波实质上是一种信号的滤波器，其用途是信号的平滑处理，我们知道数字图像用于后期应用，其噪声是最大的问题，由于误差会累计传递等原因，很多图像处理教材会在很早的时候介绍Gauss滤波器，用于得到信噪比SNR较高的图像（反应真实信号）。于此相关的有Gauss-Lapplace变换，其实就是为了得到较好的图像边缘，先对图像做Gauss平滑滤波，剔除噪声，然后求二阶导矢，用二阶导的过零点确定边缘，在计算时也是频域乘积=>空域卷积。

滤波器就是建立的一个数学模型，通过这个模型来将图像数据进行能量转化，能量低的就排除掉，噪声就是属于低能量部分

其实编程运算的话就是一个模板运算，拿图像的八连通区域来说，中间点的像素值就等于八连通区的像素值的均值，这样达到平滑的效果

若使用理想滤波器，会在图像中产生振铃现象。采用高斯滤波器的话，系统函数是平滑的，避免了振铃现象。

 

8.

PyrDown

图像的下采样

void cvPyrDown( const CvArr* src, CvArr* dst, int filter=CV_GAUSSIAN_5x5 );

src

输入图像.

dst

输出图像, 宽度和高度应是输入图像的一半 ,传入前必须已经完成初始化

filter

卷积滤波器的类型，目前仅支持 CV_GAUSSIAN_5x5

函数 cvPyrDown 使用 Gaussian 金字塔分解对输入图像向下采样。首先它对输入图像用指定滤波器进行卷积，然后通过拒绝偶数的行与列来下采样图像。

 

9.

Resize

图像大小变换

void cvResize( const CvArr* src, CvArr* dst, int interpolation=CV_INTER_LINEAR );

src

输入图像.

dst

输出图像.

interpolation

插值方法:

• CV_INTER_NN - 最近邻插值,
• CV_INTER_LINEAR - 双线性插值 (缺省使用)
• CV_INTER_AREA - 使用象素关系重采样。当图像缩小时候，该方法可以避免波纹出现。当图像放大时，类似于 CV_INTER_NN 方法..
• CV_INTER_CUBIC - 立方插值.

函数 cvResize 将图像 src 改变尺寸得到与 dst 同样大小。若设定 ROI，函数将按常规支持 ROI.