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OpenCV.js实现乔丹动图素描效果图文教程_javascript技巧_

2023-05-24 382人已围观

简介 OpenCV.js实现乔丹动图素描效果图文教程_javascript技巧_

背景

大家都知道，最近几年大热的AI(人工智能)，并且使用AI做人脸识别和物品的分类，其实AI不光可以做这些基本操作，还可以用其来画素描，因为本人是乔丹的篮球粉丝，于是想用AI的技术来实现乔老爷子素描。

技术

因为本人是前端程序猿爱好 AI,所以我会用前端和AI的方式来实现乔老爷子素描。正好OpenCV.js可以满足我们的需求。

OpenCV.js 优点

OpenCV.js 的出现使得 JavaScript 开发者可以高效便捷的使用 OpenCV 提供的图形处理算法，也就是说开发者仅凭借浏览器就能快速开发诸如图片风格美化、图像识别、OCR等功能的应用。

OpenCV.js 地址

文档：docs.opencv.org/4.x/index.h…

github：github.com/opencv/open…

闲话不多说，今天就让我们跟着乔老爷子一起用OpenCV实现素描效果吧！

项目搭建

准备图片

1. 引入 OpenCV.js

可以直接如下引入，也可以下载到本地，再引入：

查看 OpenCV.js 引入状态

代码如下：

// html

OpenCV.js is loading...

// js let Module = { onRuntimeInitialized() { document.getElementById('status').innerHTML = 'OpenCV.js is ready.'; } }; Module.onRuntimeInitialized();

效果，当页面的 loading 变成 read ,说明已完成OpenCV.js加载。

2. 读取图片并显示

html 代码如下：

imageSrc 
canvasOutput

js 代码如下：

let imgElement = document.getElementById('imageSrc'); let inputElement = document.getElementById('fileInput'); inputElement.addEventListener('change', (e) => { imgElement.src = URL.createObjectURL(e.target.files[0]); }, false); imgElement.onload = function() { let img_origin = cv.imread(imgElement); cv.imshow('canvasOutput', img_origin); img_origin.delete(); };

效果如下图：

然后点击上传图片，上传图片后如下显示：

稍微解释一下上面的代码，首先我们可以本地上传一个图片，通过fileInput获取图片文件，并把图片传给imageSrc渲染,

然后我们利用cv.imread('demo.jpg')读取了这张图片，保存到img_origin这个变量里面。

接下来用cv.imshow('origin', img_origin)将这张照片通过一个canvas显示出来，并且这个窗口的名称叫做canvasOutput。

3. 彩色图片转成灰度图

接下来我们要把彩色图片转换成灰度图：

function cvtColor(img_origin) { let img_gray = new cv.Mat(); cv.cvtColor(img_origin, img_gray, cv.COLOR_RGBA2GRAY, 0); return img_gray; }

没错，将彩色RGB图片转换成灰度图用cv.cvtColor(img_origin, img_gray, cv.COLOR_RGBA2GRAY, 0); 就可以啦。

但是要注意这里我们用的是cv.cvtColor方法，它的cv.COLOR_RGBA2GRAY传参。

上面这段代码执行后，效果如下：

4. 对灰度图进行高斯模糊

接下来让我们对这张灰度图进行高斯模糊：

function GaussianBlur(img_origin) { let img_blurred = new cv.Mat(); let ksize = new cv.Size(5, 5); cv.GaussianBlur(img_origin, img_blurred, ksize, 0); return img_blurred; }

在这里，我们用cv.GaussianBlur(img_origin, img_blurred, ksize, 0)完成了图像的高斯模糊。

在这里我们使用的(5,5)参数就表示高斯核的尺寸，这个核尺寸越大图像越模糊。但是记住尺寸得是奇数！这是为了保证中心位置是一个像素而不是四个像素。

什么高斯模糊？

模糊就是一种特殊的滤波，经过这种滤波后图像变得不清晰。我们知道滤波 = 原始图像和掩膜的卷积，当掩膜(窗口)服从高斯分布时，此时我们称这种滤波为高斯滤波，也称为高斯模糊。

这样我们就得到一个模糊的乔老爷子：

5. 图像二值化

接下来到关键的一步啦！让我们对这张模糊过的图片进行二值化：

function adaptiveThreshold(img_origin) { let img_threshold = new cv.Mat(); cv.adaptiveThreshold(img_origin, img_threshold, 255, cv.ADAPTIVE_THRESH_GAUSSIAN_C, cv.THRESH_BINARY, 5, 2); return img_threshold; }

二值化的概念其实很简单，就是对一张图片上的点，像素值大于等于某个值的都直接设为最大值，小于这个值的都直接设为最小值，这样这张图片上每个点都只可能是最大值或最小值其中之一了，其中我们比较的这个数值就是阈值。

运行后就可以得到一个二值化的乔老爷子：

6.再次对二值化图像进行模糊

function img(img_origin, img_target) { let img_gray = cvtColor(img_origin); let ksize1 = new cv.Size(5, 5); let img_blurred1 = GaussianBlur(img_gray, ksize1); let img_threshold1 = adaptiveThreshold(img_blurred1); let img_blurred2 = GaussianBlur(img_threshold1, ksize1); img_target = img_blurred2; cv.imshow('canvasOutput', img_target); }

和上面写的一样我们用cv.GaussianBlur()完成了高斯模糊，这样我们就可以得到一个模糊的描边乔老爷子,如下显示：

7.再次进行二值化

接下来我们对这张图片再次进行二值化：

function img(img_origin, img_target) { let img_gray = cvtColor(img_origin); let ksize1 = new cv.Size(5, 5); let img_blurred1 = GaussianBlur(img_gray, ksize1); let img_threshold1 = adaptiveThreshold(img_blurred1); let img_blurred2 = GaussianBlur(img_threshold1, ksize1); let img_threshold2 = threshold(img_blurred2); img_target = img_threshold2; cv.imshow('canvasOutput', img_target); }

8.图像开运算

下面让我们去掉图片中一些细小的噪点，这种效果可以通过图像的开运算来实现：

function bitwise_not(img_origin) { let img_opening = new cv.Mat(); let M = new cv.Mat(); let ksize = new cv.Size(3, 3); M = cv.getStructuringElement(cv.MORPH_CROSS, ksize); cv.morphologyEx(img_origin, img_opening, cv.MORPH_GRADIENT, M); return img_opening; }

要理解图像的开运算就要知道图像的腐蚀和膨胀，所谓的图像腐蚀就是如下的操作，类似于把一个胖子缩小一圈变瘦的感觉：

图像膨胀就是腐蚀的反向操作，把图像中的区块变大一圈，把瘦子变成胖子。

因此当我们对一个图像先腐蚀再膨胀的时候，一些小的区块就会由于腐蚀而消失，再膨胀回来的时候大块区域的边线的宽度没有发生变化，这样就起到了消除小的噪点的效果。图像先腐蚀再膨胀的操作就叫做开运算。

这样下来我们就可以实现对一张彩色图片转换成素描的效果啦！

看到这里恭喜大家你已经完成了70%了，下面我们要玩高级一点做动图。

10.读取并处理视频中的图像

搞定了单张图片，对视频进行处理就非常简单了，只需要将视频里每一帧都做同样的处理再输出即可。

首先在开头位置加上读取视频的语句：

let video = document.getElementById('videoInput'); let cap = new cv.VideoCapture(video); let frame = new cv.
                提示：
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