C++ OpenCV實現抖音"藍線挑戰(zhàn)"特效

更新時間：2022年01月17日 08:41:32 作者：Zero___Chen

這篇文章主要介紹了如何使用OpenCV C++ 實現抖音上的特效“藍線挑戰(zhàn)”。文中的示例代碼講解詳細，對我們學習OpenCV有一定的幫助，需要的可以參考一下

前言

本文將使用OpenCV C++ 實現抖音上的特效“藍線挑戰(zhàn)”。雖然看起來覺得很牛的樣子，但如果了解其中的原理就非常簡單了。本案例是我自己對于這個特效實現過程的理解，僅供參考。

算法原理可以分為三個流程：

1、將視頻（圖像）從（頂->底）或（左->右）逐行（列）掃描圖像。

2、將掃描完成的行（列）像素重新生成定格圖像。

3、使用原幀圖像像素填充未掃描到的像素。

接下來就具體來看看是如何實現的吧。

一、圖像掃描

首先第一步，拿到一個視頻（很多幀圖像）可以簡單的看成圖像處理。我們需要將圖像從頂到底逐行進行像素掃描，當然也可以從左到右逐列掃描，這要看你想要實現什么樣的效果。在這里，我實現的是從上到下逐行掃描。效果如圖所示。

二、生成定格圖像

所謂生成定格圖像就是將我們每掃描到的行像素重新進行繪制。

    //從頂向下逐行掃描圖像
    if (h < height)
    {
        h++;
        //將掃描到的圖像像素進行重新繪制，生成新圖像
        for (int j = 0; j < width; j++)
        {
            for (int c = 0; c < 3; c++)
            {
                temp.at<Vec3b>(h, j)[c] = canvas.at<Vec3b>(h, j)[c];
            }
        }
        //繪制掃描過程
        line(canvas, Point(0, h), Point(width, h), Scalar(255, 255, 0), 2);
    }

如圖所示，這是使用上面代碼段實現的逐行掃描生成定格圖像。從效果上看，已經得到了我們想要的大致效果了。不過現在的問題是，經掃描到的行有像素填充，未掃描到的行還是漆黑一片。所以接下來我們需要做的就是將未掃描到的行用原圖進行填充。具體請看源碼注釋。

三、圖像混合

//將兩幅圖像進行線性混合
bool Linear_Blend(Mat src1, Mat src2, Mat& dst)
{
?? ?/*
?? ?參數說明：
?? ?src1：生成的定格圖像。由于生成的定格圖像是從頂往下逐行掃描，故在掃描線下的像素為0
?? ?src2：原視頻幀圖像
?? ?dst：新生成的定格圖像。
?? ?算法原理：經掃描到的像素用src1進行填充，未掃描到的像素用src2進行填充，這樣就可以得到我們所要的效果了。
?? ?*/

?? ?for (int i = 0; i < src1.rows; i++)
?? ?{
?? ??? ?for (int j = 0; j < src1.cols; j++)
?? ??? ?{
?? ??? ??? ?for (int c = 0; c < 3; c++)
?? ??? ??? ?{
?? ??? ??? ??? ?if (src1.at<Vec3b>(i, j)[0] != 0)
?? ??? ??? ??? ?{
?? ??? ??? ??? ??? ?dst.at<Vec3b>(i, j)[c] = src1.at<Vec3b>(i, j)[c];
?? ??? ??? ??? ?}
?? ??? ??? ??? ?else
?? ??? ??? ??? ?{
?? ??? ??? ??? ??? ?dst.at<Vec3b>(i, j)[c] = src2.at<Vec3b>(i, j)[c];
?? ??? ??? ??? ?}
?? ??? ??? ?}
?? ??? ?}
?? ?}

?? ?return true;
}

四、效果顯示

如上圖所示，至此我們已經完成了案例所想要的效果。請參考源碼，注釋也比較詳細了。

五、源碼

#include<iostream>
#include<opencv2/opencv.hpp>
using namespace std;
using namespace cv;

/*
抖音特效：藍線挑戰(zhàn)
算法原理：
?? ?1、將視頻（圖像）從（頂->底）或（左->右）逐行（列）掃描圖像。
?? ?2、將掃描完成的行（列）像素重新生成定格圖像
?? ?3、使用原幀圖像像素填充未掃描到的像素
*/

//將兩幅圖像進行線性混合
bool Linear_Blend(Mat src1, Mat src2, Mat& dst)
{
?? ?/*
?? ?參數說明：
?? ?src1：生成的定格圖像。由于生成的定格圖像是從頂往下逐行掃描，故在掃描線下的像素為0
?? ?src2：原視頻幀圖像
?? ?dst：新生成的定格圖像。
?? ?算法原理：經掃描到的像素用src1進行填充，未掃描到的像素用src2進行填充，這樣就可以得到我們所要的效果了。
?? ?*/

?? ?for (int i = 0; i < src1.rows; i++)
?? ?{
?? ??? ?for (int j = 0; j < src1.cols; j++)
?? ??? ?{
?? ??? ??? ?for (int c = 0; c < 3; c++)
?? ??? ??? ?{
?? ??? ??? ??? ?if (src1.at<Vec3b>(i, j)[0] != 0)
?? ??? ??? ??? ?{
?? ??? ??? ??? ??? ?dst.at<Vec3b>(i, j)[c] = src1.at<Vec3b>(i, j)[c];
?? ??? ??? ??? ?}
?? ??? ??? ??? ?else
?? ??? ??? ??? ?{
?? ??? ??? ??? ??? ?dst.at<Vec3b>(i, j)[c] = src2.at<Vec3b>(i, j)[c];
?? ??? ??? ??? ?}
?? ??? ??? ?}
?? ??? ?}
?? ?}

?? ?return true;
}

int main()
{
?? ?VideoCapture capture;
?? ?capture.open("test.avi");
?? ?if (!capture.isOpened())
?? ?{
?? ??? ?cout << "can not open the camera!" << endl;
?? ??? ?system("pause");
?? ??? ?return -1;
?? ?}

?? ?int width = capture.get(CAP_PROP_FRAME_WIDTH);//視頻幀寬
?? ?int height = capture.get(CAP_PROP_FRAME_HEIGHT);//視頻幀高

?? ?//保存視頻
?? ?VideoWriter writer;
?? ?int fourcc = writer.fourcc('m', 'p', '4', 'v'); //視頻編碼
?? ?Size size(capture.get(CAP_PROP_FRAME_WIDTH), capture.get(CAP_PROP_FRAME_HEIGHT));
?? ?writer.open("result.avi", fourcc, 30, size, true);

?? ?int h = 0;//定義變量，代表當前掃描高度

?? ?//用于生成定格照
?? ?Mat temp = Mat::zeros(Size(width, height), CV_8UC3);
?? ?
?? ?Mat frame;
?? ?while (capture.read(frame))
?? ?{
?? ??? ?//將圖像拷貝一份，用于每幀更新
?? ??? ?Mat canvas = frame.clone();

?? ??? ?//從頂向下逐行掃描圖像
?? ??? ?if (h < height)
?? ??? ?{
?? ??? ??? ?h++;
?? ??? ??? ?//將掃描到的圖像像素進行重新繪制，生成新圖像
?? ??? ??? ?for (int j = 0; j < width; j++)
?? ??? ??? ?{
?? ??? ??? ??? ?for (int c = 0; c < 3; c++)
?? ??? ??? ??? ?{
?? ??? ??? ??? ??? ?temp.at<Vec3b>(h, j)[c] = canvas.at<Vec3b>(h, j)[c];
?? ??? ??? ??? ?}
?? ??? ??? ?}
?? ??? ??? ?//繪制掃描過程
?? ??? ??? ?line(canvas, Point(0, h), Point(width, h), Scalar(255, 255, 0), 2);
?? ??? ?}

?? ??? ?Mat result = Mat::zeros(frame.size(), frame.type());//藍線挑戰(zhàn)最終定格圖
?? ??? ?Linear_Blend(temp, canvas, result); //將兩張圖像進行像素疊加

?? ??? ?//writer.write(temp);//進行視頻保存

?? ??? ?imshow("定格圖像", temp);
?? ??? ?imshow("原視頻幀", canvas);
?? ??? ?imshow("藍線挑戰(zhàn)", result);

?? ??? ?char key = waitKey(10);
?? ??? ?if (key == 27) break;
?? ?}

?? ?capture.release();
?? ?system("pause");
?? ?return 0;
}