samples/cpp/image.cpp

   1 #include <stdio.h>
   2 #include <iostream>
   3 #include <opencv2/imgproc/imgproc.hpp>
   4 #include <opencv2/highgui/highgui.hpp>
   5 #include <opencv2/core/utility.hpp>
   6
   7 using namespace cv; // all the new API is put into "cv" namespace. Export its content
   8 using namespace std;
   9
  10 static void help()
  11 {
  12     cout <<
  13     "\nThis program shows how to use cv::Mat and IplImages converting back and forth.\n"
  14     "It shows reading of images, converting to planes and merging back, color conversion\n"
  15     "and also iterating through pixels.\n"
  16     "Call:\n"
  17     "./image [image-name Default: lena.jpg]\n" << endl;
  18 }
  19
  20 // enable/disable use of mixed API in the code below.
  21 #define DEMO_MIXED_API_USE 1
  22
  23 #ifdef DEMO_MIXED_API_USE
  24 #  include <opencv2/highgui/highgui_c.h>
  25 #endif
  26
  27 int main( int argc, char** argv )
  28 {
  29     help();
  30     const char* imagename = argc > 1 ? argv[1] : "lena.jpg";
  31 #if DEMO_MIXED_API_USE
  32     Ptr<IplImage> iplimg(cvLoadImage(imagename)); // Ptr<T> is safe ref-counting pointer class
  33     if(!iplimg)
  34     {
  35         fprintf(stderr, "Can not load image %s\n", imagename);
  36         return -1;
  37     }
  38     Mat img = cv::cvarrToMat(iplimg); // cv::Mat replaces the CvMat and IplImage, but it's easy to convert
  39     // between the old and the new data structures (by default, only the header
  40     // is converted, while the data is shared)
  41 #else
  42     Mat img = imread(imagename); // the newer cvLoadImage alternative, MATLAB-style function
  43     if(img.empty())
  44     {
  45         fprintf(stderr, "Can not load image %s\n", imagename);
  46         return -1;
  47     }
  48 #endif
  49
  50     if( !img.data ) // check if the image has been loaded properly
  51         return -1;
  52
  53     Mat img_yuv;
  54     cvtColor(img, img_yuv, COLOR_BGR2YCrCb); // convert image to YUV color space. The output image will be created automatically
  55
  56     vector<Mat> planes; // Vector is template vector class, similar to STL's vector. It can store matrices too.
  57     split(img_yuv, planes); // split the image into separate color planes
  58
  59 #if 1
  60     // method 1. process Y plane using an iterator
  61     MatIterator_<uchar> it = planes[0].begin<uchar>(), it_end = planes[0].end<uchar>();
  62     for(; it != it_end; ++it)
  63     {
  64         double v = *it*1.7 + rand()%21-10;
  65         *it = saturate_cast<uchar>(v*v/255.);
  66     }
  67
  68     // method 2. process the first chroma plane using pre-stored row pointer.
  69     // method 3. process the second chroma plane using individual element access
  70     for( int y = 0; y < img_yuv.rows; y++ )
  71     {
  72         uchar* Uptr = planes[1].ptr<uchar>(y);
  73         for( int x = 0; x < img_yuv.cols; x++ )
  74         {
  75             Uptr[x] = saturate_cast<uchar>((Uptr[x]-128)/2 + 128);
  76             uchar& Vxy = planes[2].at<uchar>(y, x);
  77             Vxy = saturate_cast<uchar>((Vxy-128)/2 + 128);
  78         }
  79     }
  80
  81 #else
  82     Mat noise(img.size(), CV_8U); // another Mat constructor; allocates a matrix of the specified size and type
  83     randn(noise, Scalar::all(128), Scalar::all(20)); // fills the matrix with normally distributed random values;
  84                                                      // there is also randu() for uniformly distributed random number generation
  85     GaussianBlur(noise, noise, Size(3, 3), 0.5, 0.5); // blur the noise a bit, kernel size is 3x3 and both sigma's are set to 0.5
  86
  87     const double brightness_gain = 0;
  88     const double contrast_gain = 1.7;
  89 #if DEMO_MIXED_API_USE
  90     // it's easy to pass the new matrices to the functions that only work with IplImage or CvMat:
  91     // step 1) - convert the headers, data will not be copied
  92     IplImage cv_planes_0 = planes[0], cv_noise = noise;
  93     // step 2) call the function; do not forget unary "&" to form pointers
  94     cvAddWeighted(&cv_planes_0, contrast_gain, &cv_noise, 1, -128 + brightness_gain, &cv_planes_0);
  95 #else
  96     addWeighted(planes[0], contrast_gain, noise, 1, -128 + brightness_gain, planes[0]);
  97 #endif
  98     const double color_scale = 0.5;
  99     // Mat::convertTo() replaces cvConvertScale. One must explicitly specify the output matrix type (we keep it intact - planes[1].type())
 100     planes[1].convertTo(planes[1], planes[1].type(), color_scale, 128*(1-color_scale));
 101     // alternative form of cv::convertScale if we know the datatype at compile time ("uchar" here).
 102     // This expression will not create any temporary arrays and should be almost as fast as the above variant
 103     planes[2] = Mat_<uchar>(planes[2]*color_scale + 128*(1-color_scale));
 104
 105     // Mat::mul replaces cvMul(). Again, no temporary arrays are created in case of simple expressions.
 106     planes[0] = planes[0].mul(planes[0], 1./255);
 107 #endif
 108
 109     // now merge the results back
 110     merge(planes, img_yuv);
 111     // and produce the output RGB image
 112     cvtColor(img_yuv, img, COLOR_YCrCb2BGR);
 113
 114     // this is counterpart for cvNamedWindow
 115     namedWindow("image with grain", WINDOW_AUTOSIZE);
 116 #if DEMO_MIXED_API_USE
 117     // this is to demonstrate that img and iplimg really share the data - the result of the above
 118     // processing is stored in img and thus in iplimg too.
 119     cvShowImage("image with grain", iplimg);
 120 #else
 121     imshow("image with grain", img);
 122 #endif
 123     waitKey();
 124
 125     return 0;
 126     // all the memory will automatically be released by Vector<>, Mat and Ptr<> destructors.
 127 }