13 图像像素值统计

管理员

13 图像像素值统计

opencv知识点:

  • 图像像素最小/最大值 - minMaxLoc()

  • 图像像素均值/标准差 - meanStdDev()

本课所解决的问题:

  • 如何获取图像像素的最小/最大值?
  • 如何获取图像像素的均值/标准差?
  • 图像像素统计值用途是什么?

1.常用的像素值统计

在图像分析的时候,我们经常需要对单通道图像的像素进行统计,以下4种是比较常用的

  • 最小值(min)
  • 最大值(max)
  • 平均值(mean)
  • 标准差(standard deviation)

获得这4种统计,我们就要用到以下两个API

  • minMaxLoc
  • meanStdDev

这两个API非常有用,日后有很多地方用得到

2.像素值统计计算

接下来,我们来应用两个API,求取4种像素值统计

首先是最小值,最大值

minMaxLoc
	求取单通道图像像素的最小值,最大值
		共6个参数
			第1个参数 输入单通道图像
			第2个参数 输出最小值
			第3个参数 输出最大值
			第4个参数 输出最小值点的坐标
			第5个参数 输出最大值点的坐标
		
			第6个参数 输入图像的子数组(有时候我们会求取ROI区域的最小/最大值,就会传入mask图像)
					(这里的子数组,是一种图像掩模,可以实现加东西/扣东西) 

//函数定义
void pixel_statistics_demo(Mat& image);                         //.h文件


//函数实现
void QuickDemo::pixel_statistics_demo(Mat& image) {           //      .cpp文件

	double minv, maxv;
	Point minLoc, maxLoc;

	std::vector<Mat> mvt;
	split(image, mvt);

	for (int i = 0; i < mvt.size(); i++) {
		minMaxLoc(mvt[i], &minv, &maxv, &minLoc, &maxLoc);
		std::cout << "通道:" << i << " 最小值:" << minv << " 最大值:" << maxv << std::endl;
	}

}

然后是,平均值和标准差

meanStdDev
	求取平均值,标准差
		共4个参数
			第1个参数 输入
			第2个参数 输出图像像素的平均值,每个通道都会输出一个
			第3个参数 输出图像像素的标准差,每个通道都会输出一个
			
			第4个参数 输入图像的子数组(有时候我们会求取ROI区域的平均值/标准差,就会传入mask图像)
					(这里的子数组,是一种图像掩模,可以实现加东西/扣东西) 

void QuickDemo::pixel_statistics_demo(Mat& image) {

	Mat mean, stddev;

	meanStdDev(image, mean, stddev);
	
	std::cout << "平均值" << std::endl << mean << std::endl;
	std::cout << "标准差" << std::endl<<stddev << std::endl;
}

上图中,输出平均值和标准差,是把所有通道的都输出了,那如果怎么输出单通道的呢?
很简单,只要用到Mat::at

//opencv为了保证精度,平均值,标准差矩阵的数据类型是double类型

/*根据上面的的排列可知,00,10,20分别代表三个通道*/
std::cout<<"平均值"<< mean.at<double>(0, 0)<<std::endl;
std::cout << "标准差" << stddev.at<double>(0, 0) << std::endl;

3.图像统计值分析

这里简单提一下图像分析的事情

图像的平均值和标准差会给我们带来一定的信息。
当平均值恒定,标准差很小时,我们可以想到是基本纯色的图片,也就是低对比度的图。

在图像分析的时候,我们关注图像的有效信息,通过图像像素的统计值,我们就可以对图像的有效信息作出判断。
当图像标准差很小时,图像所携带的有效信息会很少,我们就要对图像进行筛选,通过一些手段过滤掉一些东西。

本课所用API查阅

OpenCV 4.6.0 官方文档

minMaxLoc()

meanStdDev()

Mat::at

虽然有12种重载,但只有6种传参方式

1. 单维度坐标——i0:沿维度 0 的索引

2. 双维度坐标——row 沿维度 0 的索引 ;col 沿维度 1 的索引

3. 三维度坐标——i0 沿维度 0 的索引;i1 沿维度 1 的索引;i2 沿维度 2 的索引

4. 维度数组坐标——int数组

5. 维度数组坐标——vector数组

6. 点的坐标——point类