（二）OpenCV | 阿尔法混合

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1. 简介

阿尔法混合（Alpha Blending）是指将前景图像透明覆盖在背景图像上，透明度通常是指图像的第四个通道或是单独的图像，这种透明蒙版通常称为Alpha蒙版或Alpha遮罩。而实现两幅图像的阿尔法混合的数学原理很简单：在图像的每个像素处，使用Alpha蒙版（$\alpha$）将前景图像的颜色（F）和背景图像的颜色（B）组合在一起，即：$$I=\alpha F+(1-\alpha )B,0\le \alpha \le 1\text{\hspace{1em}(1)}$$

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2. 实现

int main(int argc, char** argv) {
	// 读取图像
	Mat foreground = imread("images/duck.png");
	Mat background = imread("images/beach.png");
	Mat alpha = imread("images/duck_alpha.png");
	// 将Mat转换成浮点类型，依次表示32位、浮点型、三通道
	foreground.convertTo(foreground, CV_32FC3);
	background.convertTo(background, CV_32FC3);
	// 将Alpha遮罩归一化至[0,1]
	alpha.convertTo(alpha, CV_32FC3, 1.0 / 255);
	// 定义变量存放输出图像
	Mat outImage = Mat::zeros(foreground.size(), foreground.type());
	// 前景图像乘以alpha即alpha*F，前两个参数表示输入、最后一个参数表示输出
	multiply(alpha, foreground, foreground);
	// 背景图像乘以(1-alpha)即(1-alpha)*B
	// Scalar::all(1.0)的结果是[1.0,1.0,1.0,1.0]，类似于Python的广播机制
	multiply(Scalar::all(1.0) - alpha, background, background);
	// 将二者相加
	add(foreground, background, outImage);
	// 结果显示
	imshow("Alpha Blending Image", outImage / 255);
	waitKey(0);
	return 0;
}

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3. 结果

输入图像为：

输出图像为：

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参考

1. https://www.learnopencv.com/alpha-blending-using-opencv-cpp-python/.
2. http://www.alphamatting.com/datasets.php.
3. https://www.publicdomainpictures.net.

---

完

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