目錄
前言
要說這加減乘除，大家肯定不陌生，從小學學數學開始，我們就接觸了這四個基本的四則運算。那圖像的加減乘除又是什麼呢？它能實現什麼樣的效果呢？讓我們走進今天的文章，來學習一下吧！
一、加
1、介紹
我們從加說起：
加實現了計算兩個數組或一個數組和一個scalar的每個元素的和的功能。
輸入數組和輸出數組都可以具有相同或不同的深度。例如，可以將16位無符號數組添加到8位有符號數組，並將總和存儲爲32位浮點數組。輸出數組的深度由dtype參數確定。在上面的第二和第三種情況下，以及在第一種情況下，當兩個輸入圖像的深度相同時，可以將dtype設置爲默認值-1。這時候，輸出圖像和輸入圖像的深入相同。
2、API
加的API如下：
void add(InputArray src1,
InputArray src2,
OutputArray dst,
InputArray mask = noArray(),
int dtype = -1
);
具體的參數如下：
（1）InputArray類型的src1 ，第一個輸入數組或scalar。
（2）InputArray類型的src2 ，第二個輸入數組或scalar。
（3）OutputArray類型的dst ，輸出圖像，圖像的尺寸、通道數和輸入圖像相同。
（4）InputArray類型的mask，可選操作掩碼-8位單通道數組，指定要更改的輸出數組元素。
（5）int類型的dtype，輸出數組的可選深度。
3、代碼實戰
我們使用兩個圖像來做一下實戰。
Mat ZWJ = imread("./image/YT_ZWJ1.png");
Mat ZM = imread("./image/YT_ZM1.png");
if (!ZWJ.data && !ZM.data)
{
cout << "ERROR : could not load image.\n";
return -1;
}
imshow("張無忌", ZWJ);
imshow("趙敏", ZM);
Mat YT_new;
add(ZWJ, ZM, YT_new);
imshow("倚天屠龍記-add", YT_new);
得到的結果如下，左邊的兩幅圖是原圖，後面的圖是利用前兩幅圖加得到的。
我想大家應該還記得我們之前講到的圖像混合，如果我們使用圖像混合得到的結果是什麼樣的呢？
二、減
1、介紹
講完加，自然就應該說一下減：
減實現了計算兩個數組或一個數組和一個scalar的每個元素的差的功能。
減法和加法只是加減運算不同，其他都是一樣的。讓我們走進API看一下吧
2、API
減的API如下：
void subtract(InputArray src1,
InputArray src2,
OutputArray dst,
InputArray mask = noArray(),
int dtype = -1
);
具體的參數如下：
（1）InputArray類型的src1 ，第一個輸入數組或scalar。
（2）InputArray類型的src2 ，第二個輸入數組或scalar。
（3）OutputArray類型的dst ，輸出圖像，圖像的尺寸、通道數和輸入圖像相同。
（4）InputArray類型的mask，可選操作掩碼-8位單通道數組，指定要更改的輸出數組元素。
（5）int類型的dtype，輸出數組的可選深度。
3、代碼實戰
我們使用兩個圖像來做一下實戰。
Mat ZWJ = imread("./image/YT_ZWJ1.png");
Mat ZM = imread("./image/YT_ZM1.png");
if (!ZWJ.data && !ZM.data)
{
cout << "ERROR : could not load image.\n";
return -1;
}
imshow("張無忌", ZWJ);
imshow("趙敏", ZM);
Mat YT_new;
subtract(ZWJ, ZM, YT_new);
imshow("倚天屠龍記-subtract", YT_new);
得到的結果如下，左邊的兩幅圖是原圖，後面的圖是利用前兩幅圖加得到的。
因爲後面的圖片是被減的，所以在最終圖像上，會取反（255減原值）。
三、乘
1、介紹
第三個要說明的是乘：
乘實現了計算兩個數組的按元素縮放的乘積的功能。
兩個數組相乘，對應位置上的元素相乘，得到該位置上的值。
2、API
乘的API如下：
void multiply(InputArray src1,
InputArray src2,
OutputArray dst,
double scale = 1,
int dtype = -1
);
具體的參數如下：
（1）InputArray類型的src1 ，第一個輸入數組或scalar。
（2）InputArray類型的src2 ，第二個輸入數組或scalar，尺寸和類型要與src1一致。
（3）OutputArray類型的dst ，輸出圖像，尺寸和類型要與src1一致。
（4）double類型的scale，可選比例因子。
（5）int類型的dtype，輸出數組的可選深度。
3、代碼實戰
我們使用兩個圖像來做一下實戰。
Mat ZWJ = imread("./image/YT_ZWJ1.png");
Mat ZM = imread("./image/YT_ZM1.png");
if (!ZWJ.data && !ZM.data)
{
cout << "ERROR : could not load image.\n";
return -1;
}
imshow("張無忌", ZWJ);
imshow("趙敏", ZM);
Mat YT_new;
multiply(ZWJ, ZM, YT_new, 0.05);
imshow("倚天屠龍記-multiply", YT_new);
得到的結果如下，左邊的兩幅圖是原圖，後面的圖是利用前兩幅圖加得到的。
大家能夠發現，我們使用了一個較小的比例因子，這是因爲圖像中最大的像素爲255，而一幅圖像中很常見像素值比較大，相乘就會超過255，最後導致整個圖像就是幾乎全白的，沒有太大研究的意義，所以我們要添加一個比例因子，讓其按比例縮放，就能看到更加真實的效果了。
四、除
1、介紹
最後要講的就是除：
除實現了計算執行兩個數組或標量按數組的每個元素的除法的功能。
在除中，要考慮的問題如下：
首先，除法可能是一個float數據和Mat的除，這個時候，計算的是float和Mat中每個數值的除；如果是兩個Mat除，那就是對應位置做除法。
其次，除數Mat中可能會存在0，這個位置求出的值直接取零。
根據上面第一點，我們就能知道，有兩種計算情況，那在實現中，會有兩個除函數。
2、API
除的API如下：
void divide(InputArray src1,
InputArray src2,
OutputArray dst,
double scale = 1,
int dtype = -1
);
void divide(double scale,
InputArray src2,
OutputArray dst,
int dtype = -1
);
具體的參數如下：
（1）InputArray類型的src1 ，第一個輸入數組或scalar。
（2）InputArray類型的src2 ，第二個輸入數組或scalar，尺寸和類型要與src1一致。
（3）OutputArray類型的dst ，輸出圖像，尺寸和類型要與src1一致。
（4）double類型的scale，scalar因子。
（5）int類型的dtype，輸出數組的可選深度。
3、代碼實戰
我們使用兩個圖像來做一下實戰。
Mat ZWJ = imread("./image/YT_ZWJ1.png");
Mat ZM = imread("./image/YT_ZM1.png");
if (!ZWJ.data && !ZM.data)
{
cout << "ERROR : could not load image.\n";
return -1;
}
imshow("張無忌", ZWJ);
imshow("趙敏", ZM);
Mat YT_new;
divide(ZWJ, ZM, YT_new,100);
imshow("倚天屠龍記-divide", YT_new);
divide(10000, ZWJ, YT_new);
imshow("張無忌-divide", YT_new);
divide(10000, ZM, YT_new);
imshow("趙敏-divide", YT_new);
得到的結果如下：
五、原圖與掩膜圖像的加減乘除
如果我們有一幅圖像，我們先做掩膜操作，然後計算原圖像與其掩膜圖像的加減乘除，看一下效果吧！
Mat YT = imread("./image/YiTian1.jpg");
if (!YT.data)
{
cout << "ERROR : could not load image.\n";
return -1;
}
imshow("倚天屠龍記", YT);
Mat kernel = (Mat_<char>(3, 3) << 0, -1, 0,
-1, 5, -1,
0, -1, 0);
Mat YT_mask;
filter2D(YT, YT_mask, YT.depth(), kernel);
imshow("倚天屠龍記-mask", YT_mask);
Mat YT_new;
add(YT, YT_mask, YT_new);
imshow("倚天屠龍記-add", YT_new);
subtract(YT, YT_mask, YT_new);
imshow("倚天屠龍記-subtract", YT_new);
multiply(YT, YT_mask, YT_new, 0.01);
imshow("倚天屠龍記-multiply", YT_new);
divide(YT, YT_mask, YT_new, 100);
imshow("倚天屠龍記-divide", YT_new);
得到的結果如下。
