漫画实现原理
在网上随便找一个漫画的图像,我们都可以清楚的看到漫画都比较粗糙,笔触夸张,也就是说色彩并不细腻,比如漫画的头发,看上去就是一个颜色,不仅如此漫画还保留了很多墨水绘制的线条,因此我们实现漫画的步骤,可以分为如下5步:
- 应用双边滤波器来减少图像的色彩
- 将彩色图像转换为灰度图像
- 使用边缘检测算法提取灰度图像的边缘信息
- 对于检测的边缘进行增强并二值化产生粗线条的特征图像
- 将3步骤处理的图像与原图像进行叠加,最终实现漫画效果
实现漫画效果的程序步骤
通过上面的文字,我们了解了漫画实现的原理。现在,我们将这些步骤统一转换为代码中的步骤。具体实现步骤如下:
- 双边滤波不仅能保留边缘信息,同时也用于减少图像的色彩。所以我们需要使用cv2.bilateralFilter()函数。同时辅助使用高斯金字塔能让图像色彩更加的减少。
- 彩色转灰色需要使用cv2.cvtColor(img,cv2.COLOR_BGR2GRAY)函数
- 边缘信息获取需要用到cv2.adaptiveThreashold()函数,这是一个图像阈值化处理函数,可以从灰度图像中分离目标区域与背景区域。
具体的原理如下:因为在灰度图像中,灰度值变化明显的区域往往是物体的轮廓(因为背景大多一样),所以将图像分成一小块一小块地去计算阈值会得出图像的轮廓。 - 通过中值滤波可以增强并二值化产生粗线条的特征图像。在程序中,可以先进行中值滤波操作,在进行2操作
- 将图像叠加通过“与”操作实现,在OpenCV中,cv2.bitwise_and()函数实现“与”操作
实战实现漫画效果
既然我们已经了解了其实现的原理。下面,我们来通过程序直接实现漫画效果,具体代码如下所示:
# 漫画效果实现
def cortoon_effect(img):
img_color = img
for _ in range(3):
img_color = cv2.pyrDown(img_color)
for _ in range(7):
img_color = cv2.bilateralFilter(img_color, 50, 50, 50)
for _ in range(3):
img_color = cv2.pyrUp(img_color)
img_gray = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_RGB2GRAY)
img_blur = cv2.medianBlur(img_gray, 5)
img_edge = cv2.adaptiveThreshold(img_blur, 255, cv2.ADAPTIVE_THRESH_MEAN_C, cv2.THRESH_BINARY, blockSize=5, C=2)
img_edge = cv2.cvtColor(img_edge, cv2.COLOR_GRAY2RGB)
print(img_color.shape)
print(img_edge.shape)
new_img = cv2.bitwise_and(img_color, img_edge)
return new_img
if __name__ == "__main__":
img = cv2.imread("52.jpg")
img = cv2.resize(img, (400, 600))
cv2.imshow("0", img)
cv2.imshow("1", cortoon_effect(img))
cv2.waitKey()
cv2.destroyAllWindows()
运行之后,效果如下:
这里选择的图片颜色有些单调,读者可以自行换一张色彩稍微丰富一点的图片试试。博主这里就不测试了。