python怎么使用OpenCV進行曝光融合

Python怎么使用OpenCV進行曝光融合

曝光融合（Exposure Fusion）是一種將多張不同曝光度的圖像合成為一張高質量圖像的技術。它能夠保留每張圖像中的最佳曝光部分，從而生成一張細節豐富、動態范圍廣的圖像。OpenCV是一個強大的計算機視覺庫，提供了豐富的圖像處理功能。本文將介紹如何使用Python和OpenCV進行曝光融合。

1. 安裝OpenCV

首先，確保你已經安裝了OpenCV庫。如果沒有安裝，可以使用以下命令進行安裝：

pip install opencv-python

2. 準備圖像

曝光融合需要多張不同曝光度的圖像。你可以使用相機拍攝同一場景的不同曝光圖像，或者使用圖像處理軟件生成不同曝光的圖像。

假設我們有三張不同曝光的圖像，分別命名為image1.jpg、image2.jpg和image3.jpg。

3. 讀取圖像

使用OpenCV讀取這些圖像：

import cv2

# 讀取圖像
image1 = cv2.imread('image1.jpg')
image2 = cv2.imread('image2.jpg')
image3 = cv2.imread('image3.jpg')

# 檢查圖像是否成功讀取
if image1 is None or image2 is None or image3 is None:
    print("Error: 無法讀取圖像")
    exit()

4. 創建曝光融合器

OpenCV提供了一個createMergeMertens函數來創建曝光融合器。我們可以使用這個函數來創建一個融合器對象：

# 創建曝光融合器
merge_mertens = cv2.createMergeMertens()

5. 進行曝光融合

使用融合器對象對圖像進行融合：

# 進行曝光融合
fusion_image = merge_mertens.process([image1, image2, image3])

6. 保存和顯示結果

融合后的圖像通常是一個浮點型圖像，我們需要將其轉換為8位圖像以便保存和顯示：

# 將融合后的圖像轉換為8位圖像
fusion_image_8bit = cv2.normalize(fusion_image, None, 0, 255, cv2.NORM_MINMAX, dtype=cv2.CV_8U)

# 保存融合后的圖像
cv2.imwrite('fusion_image.jpg', fusion_image_8bit)

# 顯示融合后的圖像
cv2.imshow('Fusion Image', fusion_image_8bit)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

7. 完整代碼

以下是完整的代碼示例：

import cv2

# 讀取圖像
image1 = cv2.imread('image1.jpg')
image2 = cv2.imread('image2.jpg')
image3 = cv2.imread('image3.jpg')

# 檢查圖像是否成功讀取
if image1 is None or image2 is None or image3 is None:
    print("Error: 無法讀取圖像")
    exit()

# 創建曝光融合器
merge_mertens = cv2.createMergeMertens()

# 進行曝光融合
fusion_image = merge_mertens.process([image1, image2, image3])

# 將融合后的圖像轉換為8位圖像
fusion_image_8bit = cv2.normalize(fusion_image, None, 0, 255, cv2.NORM_MINMAX, dtype=cv2.CV_8U)

# 保存融合后的圖像
cv2.imwrite('fusion_image.jpg', fusion_image_8bit)

# 顯示融合后的圖像
cv2.imshow('Fusion Image', fusion_image_8bit)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

8. 總結

通過以上步驟，我們成功地使用Python和OpenCV進行了曝光融合。曝光融合技術能夠有效地提升圖像的動態范圍，保留更多的細節。OpenCV提供了簡單易用的接口，使得曝光融合的實現變得非常方便。你可以嘗試使用不同的圖像進行曝光融合，觀察融合效果的變化。