【opencv4.3.0教程】11之调整图像边缘（copyMakeBorder 与 borderInterpolate）

朴灿烈づ我的快乐病毒、 2023-02-14 06:48 67阅读 0赞

**目录**

前言

一、调整边缘

1、调整的目的

2、调整的方式

1.BORDER\_CONSTANT

2.BORDER\_REPLICATE

3.BORDER\_REFLECT

4.BORDER\_WRAP

5.BORDER\_REFLECT\_101

6.BORDER\_ISOLATED

二、边缘处理API-copyMakeBorder

1、API原型

2、参数

3、borderInterpolate

三、代码与结果

--------------------

# 前言 #

> ### **其实，每个内心强大的人，都有其柔弱的地方吧！也希望每个人都能越来越好，能够正视自己的柔弱，不要否定自我，也不要因此而做了错事。** ###
> 
> ### **坚持对的事很难，但是不要因为太难，就选择放弃。放弃很容易，但是也会让你悔恨终身。** ###

鸡汤说完，让我们走进今天的文章吧，今天带领大家了解的是调整图像的边缘。

# 一、调整边缘 #

图像边缘这个东西，我觉得大家能够理解，就是一幅图像上下左右四个边缘，选定一定的尺寸进行修改，就是调整。

## 1、调整的目的 ##

既然要调整图像边缘，我们就要弄清楚，我们调整的目的是什么？

其实调整边框就是修改边框位置的像素，在修改的过程中，我们并不会修改原有位置，而是在其外添加一定像素的边框，所以我们最重要的一个就是可以调整图像的尺寸。

我们在调整边框的过程中，可以自由设置边框的样式，所以我们也可以利用调整来美化图案，给图像添加一个独特的，锦上添花的边框。

当我们对图像做某些操作可能会修改图像的尺寸，为了修改后还能再还原回原来的大小，所以我们需要调整图像的边界。

## 2、调整的方式 ##

针对不同的场景，我们调整图像边界的方式也不同，在opencv中，提供了如下几种方式：

enum BorderTypes {
        BORDER_CONSTANT    = 0, //!< `iiiiii|abcdefgh|iiiiiii`  with some specified `i`
        BORDER_REPLICATE   = 1, //!< `aaaaaa|abcdefgh|hhhhhhh`
        BORDER_REFLECT     = 2, //!< `fedcba|abcdefgh|hgfedcb`
        BORDER_WRAP        = 3, //!< `cdefgh|abcdefgh|abcdefg`
        BORDER_REFLECT_101 = 4, //!< `gfedcb|abcdefgh|gfedcba`
        BORDER_TRANSPARENT = 5, //!< `uvwxyz|abcdefgh|ijklmno`
    
        BORDER_REFLECT101  = BORDER_REFLECT_101, //!< same as BORDER_REFLECT_101
        BORDER_DEFAULT     = BORDER_REFLECT_101, //!< same as BORDER_REFLECT_101
        BORDER_ISOLATED    = 16 //!< do not look outside of ROI
    };

这几种方式是什么意思呢？让我们分别看一下吧！假如我们有如下的一幅单通道图：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NodWl5aXhpbg_size_16_color_FF47FF_t_70][]

### 1.BORDER\_CONSTANT ###

这个是使用指定像素值来填充边缘，需要额外指定的像素。

如果我们指定像素值为6，那我们使用这种方式得到的边缘就是：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NodWl5aXhpbg_size_16_color_FF58FF_t_70][]

当然我们在实际使用中一般都是彩色图像，所以我们指定像素一般使用Scalar类型定义。

### 2.BORDER\_REPLICATE ###

这个是使用用已知的边缘像素值来填充边缘。比如顶端填充的像素，使用的就是最上面一行的像素值进行填充。如果是四个角，那就用原图像中四个角的四个像素分别赋值：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NodWl5aXhpbg_size_16_color_47FFFF_t_70][]

### 3.BORDER\_REFLECT ###

这个是使用用已知的边缘像素值来反转填充边缘。和上面的不同，我们四边是通过边缘对称反转填充，四个角是通过原图像四个顶点中心对称反转填充：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NodWl5aXhpbg_size_16_color_FF47FF_t_70 1][]

### 4.BORDER\_WRAP ###

用另外一边的像素来补偿填充，就是顶部和底部的像素互相填充，左边和右边的像素互相填充，对角的像素互相填充：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NodWl5aXhpbg_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

### 5.BORDER\_REFLECT\_101 ###

这个是使用用已知的边缘像素值来反转填充边缘。上面也有一个反转填充，这两个有什么区别呢？

我们发现这个的名字也只是在上面的基础上添加了\_101，也就是说这两个是类似的。我们先看一下执行完的效果，然后大家来看一下区别：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NodWl5aXhpbg_size_16_color_47FFFF_t_70 1][]

我想大家应该能够知道这两个的区别了，就是我们反转，上面的是使用边做反转，这里使用边界像素做反转，边界的像素是不会填充到外部边缘的。当然，这只有一个像素的差距，所以对于一个正常的图像来说，我们很难看到其细微差别。

那这种方式有什么好处呢？

一方面，我们原图像边界的像素只使用了一次，不会出现两次；另一方面，我们图像的边缘拓展更加自然。

这种方式和另外两种方式是一致的，它们分别是：**BORDER\_REFLECT101** 和 **BORDER\_DEFAULT**。

### 6.BORDER\_ISOLATED ###

这个是使用黑色进行填充，本质上就是填充0。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NodWl5aXhpbg_size_16_color_FFFF47_t_70][]

# 二、边缘处理API-copyMakeBorder #

opencv提供了专门的API来帮助我们进行边缘处理。

## 1、API原型 ##

我们使用的API原型如下：

void copyMakeBorder( 
        InputArray src, 
        OutputArray dst, 
        int top, 
        int bottom, 
        int left, 
        int right,
        int borderType,
        const Scalar& value = Scalar()
    );

## 2、参数 ##

具体的参数如下：

> （1）InputArray类型的src ，输入图像。
> 
> （2）OutputArray类型的dst ，输出图像，图像的类型和输入图像相同，尺寸为：Size(src.cols+left+right, src.rows+top+bottom)。也就是在上下左右分别添加了尺寸。
> 
> （3）int类型的top，
> 
> （4）int类型的bottom，
> 
> （5）int类型的left，
> 
> （6）int类型的right，上面四个参数是图像要增加的边缘的像素大小。
> 
> （7）int类型的borderType，边缘的类型。参照 borderInterpolate。
> 
> （8）Scalar类型的value，borderType==BORDER\_CONSTANT时的边界值

## 3、borderInterpolate ##

在上面，我们看到在边缘类型，他让参照borderInterpolate。具体如下：

int borderInterpolate(int p, int len, int borderType);

这个函数一般不会单独使用，一般都是上面的函数会默认调用该函数，来设置边缘。这个函数的作用是计算外推像素的源位置。也就是计算图像向外扩张的大小以及扩张的方式。

该函数的参数如下：

> （1）int类型的p，沿其中一个轴外推像素的基于0的坐标，可能小于0或等于len。
> 
> （2）int类型的len，数组沿相应轴的长度。
> 
> （3）int类型的borderType，边缘的类型。除了cv::BORDER\_TRANSPARENT 和 cv::BORDER\_ISOLATED，当borderType==cv::BORDER\_CONSTANT时，不管p和len为多少，函数总是返回-1。

# 三、代码与结果 #

接下来我们看一下代码和得到的结果。

/*
    	作者：水亦心
    	内容：core-调整图像边缘
    	时间：2020年5月27日
    */
    
    #include<iostream>
    #include<opencv2\opencv.hpp>
    
    using namespace std;
    using namespace cv;
    
    
    int main() {
    
    	Mat YT = imread("./image/YiTian1.jpg");
    	
    	if (!YT.data)
    	{
    		cout << "ERROR : could not load image.\n";
    		return -1;
    	}
    	imshow("倚天屠龙记", YT);
    		
    	Mat YT_new;
    	int top = 30;
    	int bottom = 30;
    	int left = 20;
    	int right = 20;
    	copyMakeBorder(YT, YT_new, top, bottom, left, right, BORDER_CONSTANT, Scalar(21, 222, 214));	
    	imshow("调整边框-BORDER_CONSTANT-倚天屠龙记", YT_new);
    
    	copyMakeBorder(YT, YT_new, top, bottom, left, right, BORDER_REPLICATE);
    	imshow("调整边框-BORDER_REPLICATE-倚天屠龙记", YT_new);
    
    	copyMakeBorder(YT, YT_new, top, bottom, left, right, BORDER_REFLECT);
    	imshow("调整边框-BORDER_REFLECT-倚天屠龙记", YT_new);
    
    	copyMakeBorder(YT, YT_new, top, bottom, left, right, BORDER_WRAP);
    	imshow("调整边框-BORDER_WRAP-倚天屠龙记", YT_new);
    
    	copyMakeBorder(YT, YT_new, top, bottom, left, right, BORDER_REFLECT_101);
    	imshow("调整边框-BORDER_REFLECT_101-倚天屠龙记", YT_new);
    
    	copyMakeBorder(YT, YT_new, top, bottom, left, right, BORDER_ISOLATED);
    	imshow("调整边框-BORDER_ISOLATED-倚天屠龙记", YT_new);
    
    	waitKey(0);
    	return 0;
    }

得到的结果如下：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NodWl5aXhpbg_size_36_color_FF47FF_t_70][] 原图

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NodWl5aXhpbg_size_36_color_FF47FF_t_70 1][]

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NodWl5aXhpbg_size_36_color_F89FFF_t_70][]

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NodWl5aXhpbg_size_36_color_FF47FF_t_70 2][]

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NodWl5aXhpbg_size_36_color_F47FFF_t_70][]

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NodWl5aXhpbg_size_36_color_FFF75F_t_70][]

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NodWl5aXhpbg_size_36_color_FFF36F_t_70][]

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NodWl5aXhpbg_size_16_color_FF47FF_t_70]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200602091058798.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NodWl5aXhpbg==,size_16,color_FF47FF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NodWl5aXhpbg_size_16_color_FF58FF_t_70]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200602093049736.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NodWl5aXhpbg==,size_16,color_FF58FF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NodWl5aXhpbg_size_16_color_47FFFF_t_70]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200602093115149.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NodWl5aXhpbg==,size_16,color_47FFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NodWl5aXhpbg_size_16_color_FF47FF_t_70 1]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200602093439737.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NodWl5aXhpbg==,size_16,color_FF47FF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NodWl5aXhpbg_size_16_color_FFFFFF_t_70]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200602094155614.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NodWl5aXhpbg==,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NodWl5aXhpbg_size_16_color_47FFFF_t_70 1]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200602100110808.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NodWl5aXhpbg==,size_16,color_47FFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NodWl5aXhpbg_size_16_color_FFFF47_t_70]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200602104228967.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NodWl5aXhpbg==,size_16,color_FFFF47,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NodWl5aXhpbg_size_36_color_FF47FF_t_70]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200602122625822.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NodWl5aXhpbg==,size_36,color_FF47FF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NodWl5aXhpbg_size_36_color_FF47FF_t_70 1]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200602122817167.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NodWl5aXhpbg==,size_36,color_FF47FF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NodWl5aXhpbg_size_36_color_F89FFF_t_70]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200602122846621.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NodWl5aXhpbg==,size_36,color_F89FFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NodWl5aXhpbg_size_36_color_FF47FF_t_70 2]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200602122914793.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NodWl5aXhpbg==,size_36,color_FF47FF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NodWl5aXhpbg_size_36_color_F47FFF_t_70]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200602123011496.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NodWl5aXhpbg==,size_36,color_F47FFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NodWl5aXhpbg_size_36_color_FFF75F_t_70]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200602123022152.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NodWl5aXhpbg==,size_36,color_FFF75F,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NodWl5aXhpbg_size_36_color_FFF36F_t_70]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200602123027406.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NodWl5aXhpbg==,size_36,color_FFF36F,t_70