使用opencv為沒有透明通道的圖像加入透明通道
在圖像處理中，我們經常需要處理帶透明通道的圖片，比如為圖片或視頻添加水印，為圖片或視頻添加字幕、貼圖等。然而，我們的素材圖片未必總是帶有透明通道。比如，素材的背景本該透明的地方，卻是黑色和白色。有時，我們甚至需要讓素材本身有圖像的部分半透明。接下來，我將介紹兩個方法，一種是使用opencv內置方法，另一種是自己寫代碼，來為圖像添加透明通道。
1.首先，是opencv中的cvtColor方法。
C++: void cvtColor(InputArray src, OutputArray dst, int code, int dstCn=0 );
參數解釋：
. InputArray src: 輸入圖像即要進行顏色空間變換的原圖像，可以是Mat類
. OutputArray dst: 輸出圖像即進行顏色空間變換後存儲圖像，也可以Mat類
. int code: 轉換的代碼或標識，即在此確定將什麼制式的圖片轉換成什麼制式的圖片，後面會詳細將
. int dstCn = 0: 目標圖像通道數，如果取值為0，則由src和code決定
我們可以令code參數為COLOR_BGRABGRA，將圖像轉化為帶透明通道的圖片。這裡要注意，加上的透明通道，默認值為255，也就是說，默認將圖像轉換為不透明圖。如果需要對圖像的透明度進行調整，則還需要另寫代碼。下面是部分代碼，來驗證默認值確實為255。
1 std::string path = "E:/140.jpg"; 2 Mat image = cv::imread(image_path); 3 std::cout << "原圖像通道數: " << image.channels() << std::endl; 4 cvtColor(image, image, COLOR_BGR2BGRA); 5 std::cout << "轉換後圖像通道數: " << image.channels() << std::endl; 6 for (int i = 0; i < image.rows; i++) { 7 for (int j = 0; j < image.cols; j++) { 8 std::cout<<(int)image.at<Vec4b>(i, j)[3]<<std::endl; 9 } 10 }
得到的輸出為：
代碼中，image.at可以獲取圖像像素值，而中括號內，0代表B，1代表G，2代表R，3代表A，所以括號中為3。而強制類型轉換為int，則是因為在opencv中，單像素的類型為uchar，如果直接標準輸出，則會輸出一大堆字符，而不是我們想要的像素值。如果圖像在讀取的時候沒有要求讀取透明通道，或者圖像本身沒有透明通道，那麼圖像的通道數默認為3，可以簡單地說，這個內置方法，就是為圖像的通道數組多加了一列作為透明通道，這個數組類型為Mat類型。
2.接下來，是手寫代碼的方法
由上述說明可知，默認方法所做的就是給圖像的通道數組再加上一列，而這一列所表示的，就是圖像每個像素的透明度。而這個透明度數組，也是一個Mat類型數組。
所以，我們可以新建一個Mat類型數組，數組大小與圖像的分辨率一致。這裡，我們還可以以圖像的灰度圖作為參考，將圖像的每個像素以灰度值來設置透明度，這樣一來，就實現了圖像按像素值自動的調整每一個像素點的透明度。創建透明通道的方法如下：
1 //創建透明通道 2 cv::Mat createAlpha(cv::Mat& src) 3 { 4 cv::Mat alpha = cv::Mat::zeros(src.rows, src.cols, CV_8UC1); 5 cv::Mat gray = cv::Mat::zeros(src.rows, src.cols, CV_8UC1); 6 7 //根據灰度創建透明度通道 8 cv::cvtColor(src, gray, cv::COLOR_RGB2GRAY); 9 10 for (int i = 0; i < src.rows; i++) 11 { 12 for (int j = 0; j < src.cols; j++) 13 { 14 //透明度為灰度的兩倍，可自行調整 15 16 alpha.at<uchar>(i, j) = gray.at<uchar>(i, j) * 2; 17 } 18 } 19 20 return alpha; 21 }
這個alpha，就是圖像的透明通道。然而，這裡的透明通道僅僅是被創建了出來，並沒有被加入圖像中。我們可以使用opencv中的split和merge函數來添加透明通道。其中，split函數作用是分割圖像的通道，merge函數則是合併圖像的各通道。我們可以先把原圖像的各個通道分開，然後再連帶着透明通道合併，就得到了帶透明通道的圖像。代碼如下：
1 int addAlpha(cv::Mat& src, cv::Mat& dst, cv::Mat& alpha) 2 { 3 if (src.channels() == 4) 4 { 5 return -1; 6 } 7 else if (src.channels() == 1) 8 { 9 cv::cvtColor(src, src, cv::COLOR_GRAY2RGB); 10 } 11 12 dst = cv::Mat(src.rows, src.cols, CV_8UC4); 13 14 std::vector<cv::Mat> srcChannels; 15 std::vector<cv::Mat> dstChannels; 16 //分離通道 17 cv::split(src, srcChannels); 18 19 dstChannels.push_back(srcChannels[0]); 20 dstChannels.push_back(srcChannels[1]); 21 dstChannels.push_back(srcChannels[2]); 22 //添加透明度通道 23 dstChannels.push_back(alpha); 24 //合併通道 25 cv::merge(dstChannels, dst); 26 27 return 0; 28 }
再處理的過程中，先調用createAlpha函數創建透明通道，再調用addAlpha函數加入透明通道即可。下面放一個測試結果。
原圖：
加入透明通道：
可以看到，一些像素變成了全透明，而一些像素是半透明。如果把這個圖貼在其他圖上的話，看的更明顯一點：
