opencv mask(掩码)的理解

谁借莪１个温暖的怀抱￠ 2022-05-26 06:41 180阅读 0赞

在OpenCV中我们经常会遇到一个名字:Mask(掩膜)。很多函数都使用到它，那么这个Mask到底什么呢？

一开始我接触到Mask这个东西时，我还真是一头雾水啊，也对无法理解Mask到底有什么用。经过查阅大量资料后，也对Mask有一点自己的理解了，下面就说说我的理解。

比如我要对一幅图进行抠图操作，这就要用到Mask了，那我就以抠图为例，解释Mask在里面的作用。

先上程序，再一句一句剖析。

该程序的功能就是抠出指定区域。

#include "opencv2/highgui/highgui.hpp"
    #include "opencv2/imgproc/imgproc.hpp"
    #include <iostream>
    #include <stdio.h>
    
    using namespace std;
    using namespace cv;
    
    int main()
    {
        Mat image, mask;
        Rect r1(100, 100, 250, 300);
        Mat img1, img2, img3;
        image = imread("lol17.jpg");
        mask = Mat::zeros(image.size(), CV_8UC1);
        mask(r1).setTo(255);
        img1 = image(r1);
        image.copyTo(img2, mask);
    
        image.copyTo(img3);
        img3.setTo(0, mask);
    
    
        imshow("Image sequence", image);
        imshow("img1", img1);
        imshow("img2", img2);
        imshow("img3", img3);
        imshow("mask", mask);
    
        waitKey();
        return 0;
    }

原始图  
![1093303-20170523162657679-56806881.png][]

注意程序中的这两句关于Mask的操作。

mask = Mat::zeros(image.size(), CV_8UC1); 
    mask(r1).setTo(255);  //r1是设置好的感兴趣区域

解释一下上面两句的操作。

*  第一步建立与原图一样大小的mask图像，并将所有像素初始化为0，因此全图成了一张全黑色图。
 *  第二步将mask图中的r1区域的所有像素值设置为255,也就是整个r1区域变成了白色。

这样就能得到Mask图像了。  
![1093303-20170523162717663-1787091657.png][]

注意这句，哪个图像拷贝到哪个图像？

image.copyTo(img2, mask);

当然是原始图image拷贝到目的图img2上啦。  
其实拷贝的动作完整版本是这样的：

原图(image)与掩膜(mask)进行与运算后得到了结果图（img2）。

何为图与掩膜的与运算？

其实就是原图中的每个像素和掩膜中的每个对应像素进行与运算。比如1 & 1 = 1；1 & 0 = 0；

比如一个3 \* 3的图像与3 \* 3的掩膜进行运算，得到的结果图像就是：

![1093303-20170523162741085-745592981.png][]

说白了，mask就是位图啊，来选择哪个像素允许拷贝，哪个像素不允许拷贝。如果mask像素的值是非0的，我就拷贝它，否则不拷贝。

因为我们上面得到的mask中，感兴趣的区域是白色的，表明感兴趣区域的像素都是非0，而非感兴趣区域都是黑色，表明那些区域的像素都是0。一旦原图与mask图进行与运算后，得到的结果图只留下原始图感兴趣区域的图像了。也正如下图所示。

image.copyTo(img2, mask);

![1093303-20170523162758804-1105101729.png][]

下面两句代码所做的事情跟上面的差不多，首先将原始图image拷贝一份给img3，然后img3将mask白色区域设置为0（黑色），好比如果mask中像素非0的，我就把我图像对应的那个点的像素值设置为0，否则啥也不做。伪代码是if mask(i,j)>0 then img3(i,j)=0。

image.copyTo(img3);
    img3.setTo(0, mask);

![1093303-20170523162817226-419368026.png][]

如果想要直接抠出目标区域，直接这样写就OK了：

img1 = image(r1);

![1093303-20170523162854898-1451330684.png][]

[1093303-20170523162657679-56806881.png]: /images/20220526/fd60350d7abc4753a1567a094702fdf6.png
[1093303-20170523162717663-1787091657.png]: /images/20220526/9ae58cc7408641e69a0ddb86209c2b9a.png
[1093303-20170523162741085-745592981.png]: /images/20220526/f890bf35c2804147ac783ef0b87c9641.png
[1093303-20170523162758804-1105101729.png]: /images/20220526/78c52720c7d14e738bfcc8cc4455ac3a.png
[1093303-20170523162817226-419368026.png]: /images/20220526/93ccb04ab5714a69bc49219041d859f7.png
[1093303-20170523162854898-1451330684.png]: /images/20220526/8b67da0ff1d14c42b3f20783b2ac214f.png