C# OpenCVSharp图像入门_给绿幕图片视频加背景

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所属分类：.NET技术

摘要

　　OpenCV的全称是Open Source Computer Vision Library，是一个跨平台的计算机视觉库。OpenCV是由英特尔公司发起并参与开发，以BSD许可证授权发行，可以在商业和研究领域中免费使用。OpenCV可用于开发实时的图像处理计算机视觉以及模式识别程序。该程序库也可以使用英特尔公司的IPP进行加速处理。

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　　OpenCVSharp是一个.Net平台使用的OpenCV封装库。现在网上关于openCV的教程基本都是c++和python，如果是C#方向，可以跟着这两个语言的步骤自己写demo。

　　开始我们今天的课程。

一、分析

　　这个功能只要是给绿幕人物加上背景，比如：在直播的时候，因为私密或者其他原因，不想透露出背景

　　设想只需要购买一块绿幕，然后上网挑选一张自己喜欢的背景照片，就可以拥有一个好看的背景。

　　如何替换视频背景呢？我们一步一步入门！！

　　1）绿幕相片扣出人物

　　2）人物放进背景图片

　　3）操作视频帧图片，实现替换绿幕。

　　需要安装的nuget包，注意查看依赖项选版本

OpenCvSharp4 OpenCvSharp4.runtime.win

二、绿幕相片扣出人物

　　只展示核心代码

　　1）识别绿幕函数（一般操作图片是使用指针的，为了更好理解，我们这里先At执行，后面会讲使用指针改进）

        //删除绿幕         private unsafe void RemoveImageScreen(Mat src, Func<Vec3b, bool> func)         {             for (int i = 0; i < src.Rows; i++)             {                 for (int j = 0; j < src.Cols; j++)                 {                     if (func(src.At<Vec3b>(i, j)))                     {                         src.At<Vec3b>(i, j) = new Vec3b(0, 0, 0);                     }                 }             }         }

　　2）选择图片并清除绿幕

            using (ResourcesTracker t = new ResourcesTracker())             {                 Bitmap bitmap = new Bitmap(pictBox_origin.Image);                 var mat = BitmapConverter.ToMat(bitmap);                 RemoveImageScreen(mat,                     p =>                     {                         int max = Math.Max(p.Item0, Math.Max(p.Item1, p.Item2));                         if (max == p.Item1 && p.Item1 > 30) //BGR，当G最大时且大于30时，可以根据实际调节这个阈值                             return true;                         return false;                     });                 pictBox_result.Image = BitmapConverter.ToBitmap(mat_bg);
　　　　　　　　}

　　效果展示：（我是跟着杨神的思路写的这个程序，素材就直接用杨神了，这篇是入门级别，可以看完我这篇再去观摩杨神的）

　　杨中科(就是下图这个帅哥)：https://www.bilibili.com/read/cv8850462?spm_id_from=333.999.0.0

　　 C# OpenCVSharp图像入门_给绿幕图片视频加背景

三、人物放进背景图片

　　合并图片函数

        private unsafe void MergeImageAt(Mat bg, Mat src, Func<Vec3b, bool> func)         {             Cv2.Resize(bg, bg, src.Size());//以背景人物大小为准             for (int i = 0; i < bg.Rows; i++)             {                 for (int j = 0; j < bg.Cols; j++)                 {                     if (func(src.At<Vec3b>(i, j)))                     {                         bg.At<Vec3b>(i, j) = src.At<Vec3b>(i, j);                     }                 }             }         }

　　续上上一步，加上合并图片的步骤

            using (ResourcesTracker t = new ResourcesTracker())             {                 Bitmap bitmap = new Bitmap(pictBox_origin.Image);                 var mat = BitmapConverter.ToMat(bitmap);                 var mat_bg = t.T(Cv2.ImRead("images/bg2.jpg"));                 RemoveImageScreen(mat,                     p =>                     {                         int max = Math.Max(p.Item0, Math.Max(p.Item1, p.Item2));                         if (max == p.Item1 && p.Item1 > 30)                             return true;                         return false;                     });                 MergeImageAt( mat_bg, mat,                     p =>                     {                         if (p == new Vec3b(0, 0, 0))                         {                             return false;                         }                         return true;                     }                     );                 pictBox_result.Image = BitmapConverter.ToBitmap(mat_bg);             }

　　效果如图：

　　 C# OpenCVSharp图像入门_给绿幕图片视频加背景

四、操作视频帧图片，实现替换绿幕

　　和图片的区别，就是需要先逐帧获取视频/摄像机的图片，然后按上述操作进行

　　直接附上完整Demo（已经将两个函数改为指针操作，大家可以先试试原来的At操作，可以明显看到视频是慢速播放）

using OpenCvSharp; using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; using System.Threading.Tasks;  namespace MyOpenCV {     public static class RemoveGreenScreen     {         public static unsafe void Start()         {             //VideoCapture videoCapture = new VideoCapture(1, VideoCaptureAPIs.DSHOW);//摄像头             VideoCapture videoCapture = new VideoCapture(@"images/绿幕视频.mp4");             using (videoCapture)             using (Mat frameMat = new Mat())             using (Mat mat_bg = Cv2.ImRead("images/bg.png"))             {                 if (videoCapture.CaptureType == CaptureType.Camera)//如果是摄像头                 {                     videoCapture.FrameWidth = 800;                     videoCapture.FrameHeight = 600;                     videoCapture.FourCC = "MJPG";                 }                 while (true)                 {                     if (!videoCapture.Read(frameMat))                     {                         //如果是视频文件,从头部开始播放                         if (videoCapture.CaptureType == CaptureType.File)                         {                             videoCapture.PosFrames = 0;                         }                         continue;                     }                     RemoveImageScreen(frameMat,                         p =>                         {                             int max = Math.Max(p.Item0, Math.Max(p.Item1, p.Item2));                             if (max == p.Item1 && p.Item1 > 30)                                 return true;                             return false;                         });                     var bg_clone = mat_bg.Clone();                     MergeImage(bg_clone, frameMat,                         p =>                         {                             if (p == new Vec3b(0, 0, 0))                             {                                 return false;                             }                             return true;                         });                     Cv2.ImShow("press any key to quit", bg_clone);                     if (Cv2.WaitKey(1) > 0)                     {                         break;                     }                 }             }             Cv2.DestroyAllWindows();         }          private static unsafe void RemoveImageScreen(Mat src, Func<Vec3b, bool> func)         {             Vec3b* start = (Vec3b*)src.DataStart;             Vec3b* end = (Vec3b*)src.DataEnd;             for (Vec3b* p = start; p <= end; p++)             {                 if (func(*p))                 {                     *p = new Vec3b(0, 0, 0);                 }             }         }         private static unsafe void MergeImage(Mat bg, Mat src, Func<Vec3b, bool> func)         {             Cv2.Resize(bg, bg, src.Size());             Vec3b* bg_pointer = (Vec3b*)bg.DataStart;             Vec3b* start = (Vec3b*)src.DataStart;             Vec3b* end = (Vec3b*)src.DataEnd;             for (Vec3b* p = start; p <= end; p++, bg_pointer++)             {                 *bg_pointer = func(*p) ? *p : *bg_pointer;             }         }     } }