OpenCV中图像加法和图像融合的实现代码
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简介：
本篇文章详细介绍了在OpenCV库中如何实现图像加法与图像融合，并提供了相应的源代码示例。通过这些技术，可以轻松地将多张图片以不同的方式结合在一起，为计算机视觉应用提供强大的功能支持。
在计算机视觉领域，图像加法与图像融合是两种常用的图像处理技术，在诸如图像分析、增强以及合成等方面得到广泛应用。
首先探讨的是图像加法过程。该操作涉及将两个或多个图中的像素值相加以生成新的输出图片。使用8位无符号整数（unit8）格式存储的图像是常见的，这意味着每个像素值范围在0至255之间。当执行两幅相同尺寸和类型的图像间的加法运算时：
1. 如果所选两个像素之总和不超过255，则直接相加以得结果。
2. 若两者相加之和超出此上限（例如：255+58），则需要采取特殊处理措施，如使用Numpy进行取模操作或利用OpenCV的饱和运算方法。
在Python环境下，可以借助numpy与opencv库实现图像加法。具体代码如下：
```python
import cv2
import numpy as np
a = cv2.imread(image1.jpg)
b = cv2.imread(image2.jpg)
result_with_numpy = a + b # 使用Numpy进行简单相加操作。
saturated_result_opencv = cv2.add(a, b) # 利用OpenCV的饱和运算。
cv2.imshow(Original Image 1, a)
cv2.imshow(Original Image 2, b)
cv2.imshow(Result with Numpy, result_with_numpy)
cv2.imshow(Result with OpenCV, saturated_result_opencv)
# 显示图像并等待按键事件。
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()
```
接下来，我们将介绍另一种技术——图像融合。它不仅包括简单的像素值相加步骤，还需要采用特定算法将多幅图的信息合并为一幅具有更丰富细节的新图。
实现这一过程的一种方法是使用`cv2.addWeighted()`函数，此功能允许用户根据需要分配不同权重给每张图片，并添加亮度调节参数以进一步优化融合效果。公式如下：
```
结果图像 = 图像1 * 系数1 + 图像2 * 系数2 + 亮度调节量
```
以下是一个使用`cv2.addWeighted()`进行图融合的Python代码示例：
```python
import cv2
a = cv2.imread(image1.jpg)
b = cv2.imread(image2.jpg)
# 使用预设权重（0.5）和无额外亮度调节量来生成一张新的合并图像。
fused_image = cv2.addWeighted(a, 0.5, b, 0.5, 0)
cv2.imshow(Image 1, a)
cv2.imshow(Image 2, b)
cv2.imshow(Fused Image, fused_image)
# 显示图像并等待按键事件。
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()
```
在这个例子中，我们为两个图分配了相同的权重（即每张图片贡献相等），从而生成了一幅平均信息的合成图。实际应用时可以根据具体需求调整这些参数以达到最佳效果。
综上所述，图像加法和融合是OpenCV库中的重要工具，在处理与分析图像方面扮演着关键角色。掌握这两种技术对从事相关工作的人员来说至关重要。
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