1. Introduction

OpenCvSharp4는 이미지에 대한 연산 기능을 제공하여 이미지와 이미지, 이미지와 스칼라 연산을 쉽게 할 수 있다. 이 때, 연산은 각 픽셀의 채널별로 수행된다.

이 문서에서는 다음 메서드에 대한 예시를 간략하게 알아본다.

• Cv2.Add()
• Cv2.Subtract()
• Cv2.Multiply()
• Cv2.Divide()
• Cv2.Max()
• Cv2.Min()
• Cv2.Abs()
• Cv2.AbsDiff()

실습에 사용할 이미지는 다음과 같다.

2. Add

Cv2.Add() 메서드는 다음 연산을 수행한다.

1. 이미지 + 이미지
   $result[i] = saturate(image1[i]\,+\,image2[i]) \quad\text{if}\enspace mask[i] \not = 0$
2. 이미지 + 스칼라
   $result[i] = saturate(image[i]\,+\,value) \quad\text{if}\enspace mask[i] \not = 0$

이미지 간 연산을 빠르게 연산을 수행할 수 있도록 + 연산자 또한 지원한다. (스칼라의 경우 지원하지 않는다.)

private void Add(Mat image1, Mat image2)
{
    using var result1 = image1 + image2;
 
    using var result2 = new Mat();
    Cv2.Add(image1, image2, result2);
}

private void Add(Mat image)
{
    using var result = new Mat();
    Cv2.Add(image, 20, result);
}

3. Subtract

Cv2.Subtract() 메서드는 다음 연산을 수행한다.

1. 이미지 - 이미지
   $result[i] = saturate(image1[i]\,-\,image2[i]) \quad\text{if}\enspace mask[i] \not = 0$
2. 이미지 - 스칼라
   $result[i] = saturate(image[i]\,-\,value) \quad\text{if}\enspace mask[i] \not = 0$

이미지 간 연산을 빠르게 연산을 수행할 수 있도록 - 연산자 또한 지원한다. (스칼라의 경우 지원하지 않는다.)

private void Subtract(Mat image1, Mat image2)
{
    using var result1 = image1 - image2;
 
    using var result2 = new Mat();
    Cv2.Subtract(image1, image2, result2);
}

private void Subtract(Mat image)
{
    using var result = new Mat();
    Cv2.Subtract(image, 20, result);
}

4. Multiply

Cv2.Multiply() 메서드는 다음 연산을 수행한다.

1. 이미지 * 이미지
   $result[i] = saturate(image1[i]\,*\,image2[i])$
2. 이미지 * 스칼라
   $result[i] = saturate(image[i]\,*\,value)$

스칼라 연산을 빠르게 연산을 수행할 수 있도록 * 연산자 또한 지원한다. (이미지 간 연산의 경우 지원하지 않는다.)

private void Multiply(Mat image1, Mat image2)
{
    using var result = new Mat();
    Cv2.Multiply(image1, image2, result);
}

private void Multiply(Mat image)
{
    using var result1 = image * 5;
 
    using var result2 = new Mat();
    Cv2.Multiply(image, 10, result2);
}

5. Divide

Cv2.Divide() 메서드는 다음 연산을 수행한다.

1. 이미지 / 이미지
   $result[i] = saturate(image1[i]\,/\,image2[i])$
2. 이미지 / 스칼라
   $result[i] = saturate(image[i]\,/\,value)$

연산을 빠르게 연산을 수행할 수 있도록 / 연산자 또한 지원한다.

private void Divide(Mat image1, Mat image2)
{
    using var result1 = image1 / image2;
 
    using var result2 = new Mat();
    Cv2.Divide(image1, image2, result2);
}

private void Divide(Mat image)
{
    using var result1 = image / 5;
 
    using var result2 = new Mat();
    Cv2.Divide(image, 10, result2);
}

6. Max

Cv2.Max() 메서드는 다음 연산을 수행한다.

1. 이미지, 이미지
   $result[i] = max(image1[i],\,image2[i])$
2. 이미지, 스칼라
   $result[i] = max(image[i],\,value)$

private void Max(Mat image1, Mat image2)
{
    using var result = new Mat();
    Cv2.Max(image1, image2, result);
}

private void Max(Mat image)
{
    using var result = new Mat();
    Cv2.Max(image, 50, result);
}

7. Min

Cv2.Min() 메서드는 다음 연산을 수행한다.

1. 이미지, 이미지
   $result[i] = min(image1[i],\,image2[i])$
2. 이미지, 스칼라
   $result[i] = min(image[i],\,value)$

private void Min(Mat image1, Mat image2)
{
    using var result = new Mat();
    Cv2.Min(image1, image2, result);
}

private void Min(Mat image)
{
    using var result = new Mat();
    Cv2.Min(image, 50, result);
}

8. Abs

Cv2.Abs() 메서드는 다음 연산을 수행한다.

1. MatExpr : 주어진 연산 수행 후 absolute value 계산
   $result[i] = abs(MatExpr)$
2. Mat : 주어진 matrix의 absolute value 계산
   $result[i] = abs(Mat)$

private void Abs(Mat image1, Mat image2)
{
    using var expr = image1 - image2;
    using var result = Cv2.Abs(expr);
}

private void Abs(Mat image)
{
    using var result = Cv2.Abs(image);
}

9. AbsDiff

Cv2.AbsDiff() 메서드는 다음 연산을 수행한다.

1. 이미지, 이미지
   $result[i] = saturate(\,\vert\, image1[i]\,-\,image2[i]\,\vert\,)$
2. 이미지, 스칼라
   $result[i] = saturate(\,\vert\, image[i]\,-\,value\,\vert\,)$

private void AbsDiff(Mat image1, Mat image2)
{
    using var result = new Mat();
    Cv2.Absdiff(image1, image2, result);
}

private void AbsDiff(Mat image)
{
    using var result = new Mat();
    Cv2.Absdiff(image, 50, result);
}

10. 참조 자료

• OpenCV-Python Tutorials - Arithmetic Operations on Images
• Bitwise operations