什麼是掩膜（mask）

定義：用選定的影象、圖形或物體，對處理的影象（全部或區域性）進行遮擋，來控制影象處理的區域或處理過程。用於覆蓋的特定影象或物體稱為掩模或模板。光學影象處理中,掩模可以足膠片、濾光片等。

數字影象處理中,掩模為二維矩陣陣列,有時也用多值影象。數字影象處理中,影象掩模主要用於：

• 提取感興趣區,用預先製作的感興趣區掩模與待處理影象相乘,得到感興趣區影象,感興趣區內影象值保持不變,而區外影象值都為0。

• 遮蔽作用,用掩模對影象上某些區域作遮蔽,使其不參加處理或不參加處理引數的計算,或僅對遮蔽區作處理或統計。

• 結構特徵提取,用相似性變數或影象匹配方法檢測和提取影象中與掩模相似的結構特徵。

• 特殊形狀影象的製作。

掩膜是一種影象濾鏡的模板，實用掩膜經常處理的是遙感影象。當提取道路或者河流，或者房屋時，通過一個n*n的矩陣來對影象進行畫素過濾，然後將我們需要的地物或者標誌突出顯示出來。這個矩陣就是一種掩膜。

在OpenCV中，掩模操作是相對簡單的。大致的意思是，通過一個掩模矩陣，重新計算影象中的每一個畫素值。掩模矩陣控制了舊影象當前位置以及周圍位置畫素對新影象當前位置畫素值的影響力度。用數學術語講，即我們自定義一個權重表

掩膜操作之摳圖

#include "opencv2/highgui/highgui.hpp"
#include "opencv2/imgproc/imgproc.hpp"
#include <iostream>
#include <stdio.h>

using namespace std;
using namespace cv;

int main()
{
    Mat image, mask;
    Rect r1(100, 100, 250, 300);////r1是設定好的感興趣區域
    Mat img1, img2, img3, img4;
    image = imread("lol17.jpg");
    mask = Mat::zeros(image.size(), CV_8UC1);//第一步建立與原圖一樣大小的mask影象，並將所有畫素初始化為0，因此全圖成了一張全黑色圖
    mask(r1).setTo(255);//第二步將mask圖中的r1區域的所有畫素值設定為255,也就是整個r1區域變成了白色。這樣就能得到Mask影象了。
    img1 = image(r1);
    image.copyTo(img2, mask);//注意這句，原圖(image)與掩膜(mask)進行與運算後得到了結果圖（img2）

    image.copyTo(img3);
    img3.setTo(0, mask);


    imshow("Image sequence", image);
    imshow("img1", img1);
    imshow("img2", img2);
    imshow("img3", img3);
    imshow("mask", mask);

    waitKey();
    return 0;
}
 

原始image圖

mask影象

原圖(image)與掩膜(mask)進行與運算後得到了結果圖（img2）。

何為圖與掩膜的與運算？

其實就是原圖中的每個畫素和掩膜中的每個對應畫素進行與運算。比如1 & 1 = 1；1 & 0 = 0；

比如一個3 * 3的影象與3 * 3的掩膜進行運算，得到的結果影象就是：

說白了，mask就是點陣圖啊，來選擇哪個畫素允許拷貝，哪個畫素不允許拷貝。如果mask畫素的值是非0的，我就拷貝它，否則不拷貝。

因為我們上面得到的mask中，感興趣的區域是白色的，表明感興趣區域的畫素都是非0，而非感興趣區域都是黑色，表明那些區域的畫素都是0。一旦原圖與mask圖進行與運算後，得到的結果圖只留下原始圖感興趣區域的影象了。也正如下圖所示。

image.copyTo(img2, mask);

下面兩句程式碼所做的事情跟上面的差不多，首先將原始圖image拷貝一份給img3，然後img3將mask白色區域設定為0（黑色），好比如果mask中畫素非0的，我就把我影象對應的那個點的畫素值設定為0，否則啥也不做。虛擬碼是if mask(i,j)>0 then img3(i,j)=0。

image.copyTo(img3);

img3.setTo(0, mask);

如果想要直接摳出目標區域，直接這樣寫就OK了：

img1 = image(r1);

學到mask（r1）是代表mask影象中的r1部分

提高影象的對比度

矩陣的掩膜操作十分簡單，根據掩膜來重新計算每個畫素的畫素值，掩膜(mask)也被稱為 kernel。

通過掩膜操作實現影象對比度提高。

I(i,j) = 5*I(i,j) - [I(i-1,j) + I(i+1,j) + I(i,j-1) + I(i,j+1)]

Mat kern = (Mat_<char>(3,3) <<  0, -1,  0,
                               -1,  5, -1,
                                0, -1,  0);

紅色是中心畫素，從上到下，從左到右對每個畫素做同樣的處理操作，得到最終結果就是對比度提高之後的輸出影象Mat物件

方法一是原始的

方法2：函式呼叫filter2D功能

1. 定義掩膜：Mat kernel = (Mat_<char>(3,3) << 0, -1, 0, -1, 5, -1, 0, -1, 0);

filter2D( src, dst, src.depth(), kernel );其中src與dst是Mat型別變數、src.depth表示點陣圖深度，有32、24、8等