文章介紹

OpenCV 庫中包含很多運算函數(shù)，這里著重介紹按位運算的基本原理并舉例說明。

本篇文章中主要涉及到的函數(shù)有：

• 按位與：bitwise_and()；
• 按位或：bitwise_or()；
• 按位異或：bitwise_xor()。
• 按位反轉：bitwise_not()；

【注】以上所有運算皆基于二進制而來。

舉例說明

1、bitwise_and()

a = np.array([[1], [9], [1], [0], [0]])
b = np.array([[1], [8], [0], [0], [0]])
c = cv2.bitwise_and(a, b)
print(c)

 [[1]
 [8]
 [0]
 [0]
 [0]]

這里的 1&1=1，1&0=0，0&0=0 還好理解，但是 8&9=8 是怎么回事嘞？

在介紹中我們說，按位運算都是基于二進制來的，我們可以使用 bin() 函數(shù)來將數(shù)字轉換為二進制形式，如 9 的二進制形式為 1001，8 的二進制形式為 1000。

a = 9
b = 8
print(bin(a))
print(bin(b))
print(bin(a & b))
print(a & b)

0b1001
0b1000
0b1000
8

由此可見，按位與操作分成三步：

1、將數(shù)字轉換成二進制形式；
2、對同一位上的數(shù)字（0 或 1）進行 & (and) 操作，即 1&1=1；1&0=0；0&0=0。
3、將 and 操作后的二進制轉換回十進制并輸出。

2、bitwise_or()

與按位與操作相似，按位或操作也分為三步：

1、將數(shù)字轉換成二進制形式；
2、對同一位上的數(shù)字（0 或 1）進行 | (or) 操作，即 1|1=1；1|0=1；0|0=0。
3、將 or 操作后的二進制轉換回十進制并輸出。

a = np.array([[1], [9], [1], [0], [0]])
b = np.array([[1], [8], [0], [0], [0]])
c = cv2.bitwise_and(a, b)
print(c)

[[1]
 [9]
 [1]
 [0]
 [0]]

這里的 9 是因為：

a = 9
b = 8
print(bin(a))
print(bin(b))
print(bin(a | b))
print(a | b)

0b1001
0b1000
0b1001
9

3、bitwise_xor()

同樣地，按位異或操作也是分為三步：

1、將數(shù)字轉換成二進制形式；
2、對同一位上的數(shù)字（0 或 1）進行 ^ (xor) 操作，即 1^1=0；1^0=1；0^0=0。
3、將 xor 操作后的二進制轉換回十進制并輸出。

a = np.array([[1], [10], [1], [0], [0]])
b = np.array([[1], [8], [0], [0], [0]])
c = cv2.bitwise_xor(a, b)
print(c)

[[0]
 [2]
 [1]
 [0]
 [0]]

這里的 2 是因為：

a = 10
b = 8
print(bin(a))
print(bin(b))
print(bin(a^b))
print(a^b)

0b1010
0b1000
0b10
2

4、bitwise_not()

a = np.array([[9], [4], [1], [0], [0]])
b = cv2.bitwise_not(a)
print(b)
print(a+b)

[[-10]
 [ -5]
 [ -2]
 [ -1]
 [ -1]]
[[-1]
 [-1]
 [-1]
 [-1]
 [-1]]

由此可見按位反轉前后的數(shù)組相加為 -1。

掩碼操作

按位與操作和掩碼操作通常一起使用：

a = np.array([[1], [10], [1], [0], [5]])
mask = np.array([[0], [1], [0], [1], [0]], dtype='uint8')
c = cv2.bitwise_and(a, a)
c_mask = cv2.bitwise_and(a, a, mask=mask)
print(c)
print(c_mask)
 

[[ 1]
 [10]
 [ 1]
 [ 0]
 [ 5]]
[[ 0]
 [10]
 [ 0]
 [ 0]
 [ 0]]

經(jīng)過掩碼操作，mask 置零的位置在 a 中也會被置零，mask 置一的位置在 a 中保持不變。

到此這篇關于OpenCV 之按位運算舉例解析的文章就介紹到這了,更多相關OpenCV 按位運算內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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