PhotoShop算法实现进阶-浮雕滤镜-灰度浮雕（三十一）

全栈程序员-站长 • 2022年6月20日下午3:16 • 未分类 • 阅读 33

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PhotoShop算法实现进阶-浮雕滤镜-灰度浮雕（三十一）

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浮雕效果可谓花样百出，但他们主要是基于图像相邻像素的差值来实现的。对于大多数图像而言，相邻像素的差值可能并不大，图像就有可能变黑。因此，通过加上一个偏移量，也就是调和浮雕和八方向浮雕中Offset，这个Offset也就称为浮雕的底色或背景色。灰度浮雕比八方向浮雕效果更佳，图像轮廓更分明，凹凸感更强烈，给人一种富有立体感的视觉冲击。

灰度浮雕也是基于一种模板运算，与前两种浮雕效果不同的是，灰度浮雕对模板个元素进行三级运算处理，然后进行卷积运算，最后将图像灰度化。

实现代码：

void PhotoShop::GrayEmboss(Mat& img, Mat& dst,double angle/* = 30*/, int offset/* = 127 */)
{
	if ( dst.empty())
		dst.create(img.rows, img.cols, img.type());	

	int height = img.rows;
	int width = img.cols;
	int chns = img.channels();
	int border = 1;
	int i, j, k, p, q, index;

	double sum;

	// 根据三角函数求模板
	double radian = angle*PI/180.0;

	double dKernel[] =   // 模板系数
	{
		cos(radian + PI/4), cos(radian + PI/2), cos(radian + 3.0*PI/4.0),
		cos(radian),        0,                  cos(PI),
		cos(radian - PI/2), cos(radian - PI/2), cos(radian - 3.0*PI/4.0)
	};

	for (  i= border; i<height-border; ++i)
	{		
		unsigned char* dstData = (unsigned char*)dst.data+dst.step*i;
		for ( j=border; j<width-border; ++j)
		{			
			for ( k=0; k<chns; k++)
			{
				sum = 0;
				index = 0;

				for ( p=-border; p<=border; p++)
				{
					for ( q = -border; q<=border; q++)
					{
						sum += getPixel(img, i+p, j+q, k)*dKernel[index++];
					}
				}			

				dstData[j*chns+k] = saturate_cast<uchar>(sum+offset);							
			}		
		}
	}
}

通过指定的角度，计算模板系数，然后进行模板操作，实现效果如图：

PhotoShop算法实现进阶-浮雕滤镜-灰度浮雕（三十一）

对上面的结果进行二值化后，如下图：

PhotoShop算法实现进阶-浮雕滤镜-灰度浮雕（三十一）

彩色浮雕与灰度浮雕的实现类似，如果将上述的模板系数改为：

	double dKernel[] =   // 模板系数
	{
		cos(radian + PI/4), cos(radian + PI/2), cos(radian + 3.0*PI/4.0),
		cos(radian),        1,                  cos(PI),
		cos(radian - PI/2), cos(radian - PI/2), cos(radian - 3.0*PI/4.0)
	};

则可以实现彩色浮雕，效果如下：

PhotoShop算法实现进阶-浮雕滤镜-灰度浮雕（三十一）
通过前面两篇调和浮雕、八方向浮雕和本文的这个灰度浮雕的测试效果来看，没看出这几者的具体差异在哪，针对实际需要的效果，应该对模板进行必要的调整并做一些必要的后处理工作。