不难发现,用3×3的核对一副6×6的图像进行卷积,得到的是4×4的图,图片缩小了!那怎么办呢?我们可以把原图扩充一圈,再卷积,这个操作叫padding。
事实上,原图为n×n,卷积核为f×f,最终结果图大小为(n-f+1) × (n-f+1)
那么扩展的这一层应该填充什么值呢?OpenCV中有好几种填充方式,都使用cv2.copyMakeBorder()
函数实现,一起来看看。
cv2.copyMakeBorder()
用来给图片添加边框,它有下面几个参数:
其中默认方式和固定值方式最常用,我们详细说明一下:
cv2.BORDER_CONSTANT
)顾名思义,这种方式就是边框都填充成一个固定值,比如下面的程序都填充0:
import cv2
import numpy as np
img = cv2.imread('6_by_6.bmp', 0)
print(img)
# 固定值边框,统一都填充0也称为zero padding
cons = cv2.copyMakeBorder(img, 1, 1, 1, 1, cv2.BORDER_CONSTANT, value=0)
print(cons)
cv2.BORDER_DEFAULT
)默认方式其实是取镜像对称的像素填充,比较拗口,一步步解释:
default = cv2.copyMakeBorder(img, 1, 1, 1, 1, cv2.BORDER_DEFAULT)
print(default)
首先进行上下填充,填充成与原图像边界对称的值,如下图:
同理再进行左右两边的填充,最后把四个顶点补充上就好了:
一般情况下默认方式更加合理,因为边界的像素值更加接近,当然应视场合而定。
OpenCV中用cv2.filter2D()
实现卷积操作,比如我们的核是下面这样(3×3区域像素的和除以10):
img = cv2.imread('lena.jpg')
# 定义卷积核
kernel = np.ones((3, 3), np.float32) / 10
# 卷积操作,-1表示通道数与原图相同
dst = cv2.filter2D(img, -1, kernel)
可以看到这个核对图像进行了模糊处理,这是卷积的众多功能之一。当然卷积还有很多知识没有学到,后面我们再继续深入。