【opencv】示例-falsecolor.cpp 使用OpenCV函数动态地对图像应用不同的色彩映射

该代码是一个使用OpenCV库实现的C++程序，主要用来展示如何通过applyColorMap函数将色彩映射应用到一个灰度图像上，并提供一个滑动条来实时改变色彩映射的效果。此外，该程序还可以绘制包含不同形状的灰度图像，用作applyColorMap函数的输入。程序的总体流程为：

引入OpenCV库和标准I/O库。
声明使用命名空间cv和std。
定义形状类型枚举MyShape。
定义ParamColorMap结构体保存色彩映射参数。
定义一个色彩映射窗口名称和色彩映射名称数组。
实现TrackColorMap回调函数，用于响应色彩映射滑动条操作。
实现DrawMyImage函数，绘制灰度图像并在图像上绘制随机形状。
main函数中读取或生成输入图像，创建窗口环境，并展示图像和色彩映射效果。
等待用户按键退出程序。

整个程序示范了如何使用OpenCV函数动态地对图像应用不同的色彩映射，并且通过用户界面交互，让用户可以选择和查看不同的色彩映射效果。

#include "opencv2/imgproc.hpp" // 包含OpenCV图像处理库
#include "opencv2/imgcodecs.hpp" // 包含OpenCV图像编解码库
#include "opencv2/highgui.hpp" // 包含OpenCV高级用户界面库
#include <iostream> // 包含标准输入输出流库// 使用命名空间 cv 和 std 来简化代码中的类型和成员函数的引用
using namespace cv;
using namespace std;// 定义一个枚举类型 MyShape 表示形状类型
enum MyShape{MyCIRCLE=0,MyRECTANGLE,MyELLIPSE};// 定义一个结构体 ParamColorMap 存储色彩映射的参数
struct ParamColorMap {int iColormap; // 当前色彩映射的编号Mat img; // 存储将要映射色彩的图像
};// 定义一个窗口名称常量
String winName="False color";
// 定义一个色彩映射名称数组，包括各种色彩映射的名称
static const String ColorMaps[] = {"Autumn", "Bone", "Jet", "Winter", "Rainbow", "Ocean", "Summer", "Spring","Cool", "HSV", "Pink", "Hot", "Parula", "Magma", "Inferno", "Plasma", "Viridis","Cividis", "Twilight", "Twilight Shifted", "Turbo", "Deep Green", "User defined (random)"
};// 定义TrackColorMap回调函数，当拖动条改变时调用此函数实现色彩映射的更新
static void TrackColorMap(int x, void *r)
{ParamColorMap *p = (ParamColorMap*)r; // 将传入的void指针转换为ParamColorMap结构体指针Mat dst; // 创建一个输出图像p->iColormap = x; // 设置当前色彩映射的编号// 判断是否为用户自定义色彩映射if (x == COLORMAP_DEEPGREEN + 1){// 创建一个随机的查找表 LUT (Look Up Table)Mat lutRND(256, 1, CV_8UC3);// 使用随机值填充查找表randu(lutRND, Scalar(0, 0, 0), Scalar(255, 255, 255));// 应用用户自定义的随机色彩映射applyColorMap(p->img, dst, lutRND);}else{// 应用官方定义的色彩映射applyColorMap(p->img, dst, p->iColormap);}// 在输出图像上添加文字，显示当前的色彩映射名称putText(dst, "Colormap : "+ColorMaps[p->iColormap], Point(10, 20), FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 0.8, Scalar(255, 255, 255), 2);// 在窗口中展示色彩映射后的图像imshow(winName, dst);
}// 定义DrawMyImage函数，用于生成包含不同形状的灰度图像
static Mat DrawMyImage(int thickness, int nbShape)
{// 创建一个黑色背景的图像Mat img = Mat::zeros(500, 256*thickness + 100, CV_8UC1);// 定义线和形状的偏移量int offsetx = 50, offsety = 25;// 定义线的长度int lineLength = 50;// 绘制256个灰度梯度的线条for (int i=0; i<256; i++)line(img, Point(thickness * i + offsetx, offsety), Point(thickness * i + offsetx, offsety + lineLength), Scalar(i), thickness);// 创建随机数生成器对象 rRNG r;// 存储形状参数的变量Point center;int radius;int width, height;int angle;Rect rc;// 根据参数 nbShape 绘制随机数量和类型的形状for (int i=1; i<=nbShape; i++){// 随机选择一个形状类型int typeShape = r.uniform(MyCIRCLE, MyELLIPSE + 1);switch (typeShape) {case MyCIRCLE:// 绘制一个圆形center = Point(r.uniform(offsetx, img.cols - offsetx), r.uniform(offsety + lineLength, img.rows - offsety));radius = r.uniform(1, min(offsetx, offsety));circle(img, center, radius, Scalar(i), -1);break;case MyRECTANGLE:// 绘制一个矩形center = Point(r.uniform(offsetx, img.cols - offsetx), r.uniform(offsety + lineLength, img.rows - offsety));width = r.uniform(1, min(offsetx, offsety));height = r.uniform(1, min(offsetx, offsety));rc = Rect(center - Point(width, height) / 2, center + Point(width, height) / 2);rectangle(img, rc, Scalar(i), -1);break;case MyELLIPSE:// 绘制一个椭圆center = Point(r.uniform(offsetx, img.cols - offsetx), r.uniform(offsety + lineLength, img.rows - offsety));width = r.uniform(1, min(offsetx, offsety));height = r.uniform(1, min(offsetx, offsety));angle = r.uniform(0, 180);ellipse(img, center, Size(width / 2, height / 2), angle, 0, 360, Scalar(i), -1);break;}}// 返回生成的图像return img;
}// 程序的主入口
int main(int argc, char** argv)
{// 输出程序的简短描述cout << "This program demonstrates the use of applyColorMap function.\n\n";// 创建一个ParamColorMap结构体变量 p 来存储色彩映射的参数ParamColorMap  p;Mat img;// 判断命令行是否提供了输入文件路径if (argc > 1)// 如果提供了，则读取指定的图像文件img = imread(samples::findFile(argv[1]), IMREAD_GRAYSCALE);else// 如果没有提供，则生成一个图像img = DrawMyImage(2, 256);// 设置色彩映射的参数p.img = img;p.iColormap = 0;// 展示灰度图像imshow("Gray image", img);// 创建一个新窗口namedWindow(winName);// 在新窗口中创建一个滑动条，用于调节色彩映射createTrackbar("colormap", winName, NULL, COLORMAP_DEEPGREEN + 1, TrackColorMap, (void*)&p);// 设置滑动条的最小值setTrackbarMin("colormap", winName, COLORMAP_AUTUMN);// 设置滑动条的最大值setTrackbarMax("colormap", winName, COLORMAP_DEEPGREEN + 1);// 设置滑动条的当前位置setTrackbarPos("colormap", winName, COLORMAP_AUTUMN);// 初始调用TrackColorMap函数来展示色彩映射效果TrackColorMap(0, (void*)&p);// 打印提示信息，告知用户可以按任意键退出程序cout << "Press a key to exit" << endl;// 等待用户按键，然后关闭程序waitKey(0);return 0;
}