《Java图像处理：基于OpenCV与JVM》 ——1.9　从子矩阵生成矩阵

1.9　从子矩阵生成矩阵

  问题定义

让我们来学习如何手动地通过多个子矩阵生成一个完整的矩阵。

  解决方法

setTo和copyTo是OpenCV中两个非常重要的函数。setTo可以将一个矩阵中的所有像素设置为指定的颜色，而copyTo可以将一个已有的矩阵复制到另一个矩阵之中。当使用setTo或者copyTo时，你经常需要与子矩阵打交道，即只对矩阵中的一部分进行处理。

为了使用setTo，我们会用到OpenCV的Scalar对象来定义颜色，这里会使用RGB颜色空间的一组值来创建。让我们来看一下具体是怎么工作的。

  工作原理

第一个例子使用setTo将多个子矩阵合成一个矩阵，每个子矩阵有不同的颜色。

从彩色子矩阵生成矩阵

首先我们通过RGB值来定义颜色。之前提到过，颜色是通过Scalar对象创建出来的，包含三个整数值，每个值的范围是0～255。

第一个颜色值代表蓝色的深度，第二个值代表绿色的深度，最后一个值代表红色的深度。为了得到红色、绿色或者蓝色，可以把对应的颜色值设为最高值，即255，其他值设为0。

下面的例子介绍了如何得到红色、绿色和蓝色。

为了定义蓝绿色、品红色和黄色，我们把这些颜色当作RGB的补充色。因此把其他通道设置为最大值255，主通道设置为0。

蓝绿色是红色的补充色，所以红色值通道被设为0，而另外两个通道为255：

品红是绿色的补充色，黄色是蓝色的补充色，它们的值如下所示：

我们把颜色都设置好了，现在使用这些对象来创建一个包含所有颜色的矩阵。接下来的setColors方法把输入的矩阵中的一行填充为主颜色RGB或补充色CMY。

我们来看一下如何使用setTo将子矩阵设置为给定的Scalar颜色。

接下来，我们创建一个包含三个颜色通道的矩阵，并且填充它的第一行和第二行。

结果是一个包含两行的矩阵，如图1-18所示，每一行都包含不同颜色的子矩阵。

图1-18　包含不同颜色子矩阵的矩阵

从图片子矩阵生成矩阵

颜色很棒，但是你也许更希望能处理图像。第二个例子介绍如何使用图像填充子矩阵。

首先创建一个大小为200×200的矩阵和两个子矩阵：一个是主矩阵的上部，一个是主矩阵的下部。

然后加载一个图片以创建另一个小矩阵，并把它的大小调整为上部（或下部）的子矩阵大小。这里会引入Imgproc类中的resize函数。

当然，你可以任意选择其他的图像。这里，假设加载的图像如图1-19所示。

图1-19　充满活力的猫咪

这个猫咪矩阵被复制到上部子矩阵和下部子矩阵。

请注意，之前设置大小的步骤很关键。复制能够成功，是因为小矩阵和子矩阵的大小是完全相同的，因此复制的时候没有出现任何问题。

生成的matofpictures.jpg文件包含两只猫咪，如图1-20所示。

图1-20　两只充满活力的猫咪

如果你忘了调整小矩阵的大小，那么复制会彻底失败，结果可能会是如图1-21所示的样子。