使用透明度设置PNG的背景色

Question

我正在加载具有透明度平面的PNG图像。转换为灰度时，图像中的透明区域显示为黑色，这似乎是默认背景。我需要他们变成白色。我能做什么 ？

[这不是关于如何保留透明度通常的问题。]

Answer 1

如果你阅读imread一个PNG没有通过IMREAD_UNCHANGED那么你将有一个3通道BGR图像。 如果有第四个alpha通道（0 =完全透明，255 =完全可见），那么会被剪裁作为文档put it。

由于像素的BGR部分为黑色，因此您会得到透明像素的黑色像素。 （Vec3b(0, 0, 0)）。

如果你不相信，尝试打开为BGR（imread wihout IMREAD_UNCHANGED参数）和显示器（imshow然后waitkey以下两个图像：

虽然他们看起来这个页面上相似或者在Gimp中，第一个应该有黑色背景，而第二个应该有红色背景。

第一个解决方案：使用Michael Jep儿子的overlayImage function

#include <opencv2/highgui/highgui.hpp> 
#include <opencv2/imgcodecs.hpp> 
int main(int argc, char** argv) { 
    cv::Mat img_4_channels; 
    img_4_channels = cv::imread(argv[1], cv::IMREAD_UNCHANGED); // gives 8UC4 
    // img_4_channels = cv::imread(argv[1]); // inappropriate: gives 8UC3 

    cv::Mat background = cv::Mat(img_4_channels.size(), CV_8UC3, cv::Vec3b(255, 255, 255)); // white background 
    overlayImage(background, img_4_channels, img_3_channels, cv::Point2i(0, 0)); 

    cv::imshow("3 channels", img_3_channels); 
} 

解决方法二：this answer罗莎Gronchi

该解决方案更轻巧（没有前景的坐标，无需分配一个背景图像）。

Answer 2

最有效的方法（内存和CPU）是让libPNG做到这一点，利用png_set_background：

如果你不需要，或无法处理，alpha通道，你可以调用 png_set_background（）通过与固定的 颜色合成来删除它。不要调用png_set_strip_alpha（）来执行此操作 - 它会在此图像的透明部分留下 虚假像素值。

png_set_background(png_ptr, &background_color, 
    PNG_BACKGROUND_GAMMA_SCREEN, 0, 1); 

的BACKGROUND_COLOR是根据 数据格式的libpng为你会产生一个RGB或灰度值。

不幸的是，周围的libpng OpenCV的包装不使用它，所以你必须要修补自己的一些初步支持（通过其他选项imread能力有限阻碍）。

其他可能的方法是使用libPNG编写自己的简单图像加载器来实现这个特定目的。

如果您可以承担一些浪费，请将其作为BGRA加载，然后执行一些后期处理。不过，我会比Gabriel中提到的代码更进一步，并将颜色转换纳入其中。

void remove_transparency(cv::Mat const& source 
    , cv::Mat& destination 
    , uint8_t background_color) 
{ 
    CV_Assert(source.type() == CV_8UC4); 

    destination.create(source.rows, source.cols, CV_8UC1); 

    auto it_src(source.begin<cv::Vec4b>()), it_src_end(source.end<cv::Vec4b>()); 
    auto it_dest(destination.begin<uint8_t>()); 

    std::transform(it_src, it_src_end, it_dest 
     , [background_color](cv::Vec4b const& v) -> uchar 
     { 
      // Conversion constants taken from cvtColor docs... 
      float gray(v[0] * 0.114f + v[1] * 0.587f + v[2] * 0.299f); 
      float alpha(v[3]/255.0f); 
      return cv::saturate_cast<uchar>(gray * alpha + background_color * (1 - alpha)); 
     } 
     ); 
} 

当然，这仍然是单线程的，因此让我们利用cv::parallel_for_到位进一步完善它。

class ParallelRemoveTransparency 
    : public cv::ParallelLoopBody 
{ 
public: 
    ParallelRemoveTransparency(cv::Mat const& source 
     , cv::Mat& destination 
     , uint8_t background_color) 
     : source_(source) 
     , destination_(destination) 
     , background_color_(background_color) 
    { 
     CV_Assert(source.size == destination.size); 
    } 

    virtual void operator()(const cv::Range& range) const 
    { 
     cv::Mat4b roi_src(source_.rowRange(range)); 
     cv::Mat1b roi_dest(destination_.rowRange(range)); 

     std::transform(roi_src.begin(), roi_src.end(), roi_dest.begin() 
      , [this](cv::Vec4b const& v) -> uint8_t { 
       float gray(v[0] * 0.114f + v[1] * 0.587f + v[2] * 0.299f); 
       float alpha(v[3]/255.0f); 
       return cv::saturate_cast<uint8_t>(gray * alpha + background_color_ * (1 - alpha)); 
      } 
      ); 
    } 

private: 
    cv::Mat const& source_; 
    cv::Mat& destination_; 
    uint8_t background_color_; 
}; 

void remove_transparency(cv::Mat const& source 
    , cv::Mat& destination 
    , uint8_t background_color) 
{ 
    CV_Assert(source.type() == CV_8UC4); 

    destination.create(source.rows, source.cols, CV_8UC1); 

    ParallelRemoveTransparency parallel_impl(source, destination, background_color); 
    cv::parallel_for_(cv::Range(0, source.rows), parallel_impl); 
} 

---

事实证明，你需要这个Python编写的。下面是一个替代方案的简要草案：

import numpy as np 
import cv2 

def remove_transparency(source, background_color): 
    source_img = cv2.cvtColor(source[:,:,:3], cv2.COLOR_BGR2GRAY) 
    source_mask = source[:,:,3] * (1/255.0) 

    background_mask = 1.0 - source_mask 

    bg_part = (background_color * (1/255.0)) * (background_mask) 
    source_part = (source_img * (1/255.0)) * (source_mask) 

    return np.uint8(cv2.addWeighted(bg_part, 255.0, source_part, 255.0, 0.0)) 


img = cv2.imread('smile.png', -1) 
result = remove_transparency(img, 255) 

cv2.imshow('', result) 
cv2.waitKey()