3.1.2　cv2.add（）函数

函数cv2.add（）可以用来计算图像像素值相加的和，其语法格式为

使用函数cv2.add（）对像素值a和像素值b进行求和运算时，如果求得的和超过了当前图像像素值所能够表示的范围，则使用所能表示范围的最大值作为计算结果。该最大值，一般被称为图像的像素饱和值，所以函数cv2.add（）的求和一般被称为饱和值求和（也被称为饱和求和、饱和运算、饱和求和运算等）。

例如，8位灰度图像的饱和值为255，因此，在对8位灰度图的像素值求和时，遵循以下规则：

根据上述规则，在对256级的灰度图像（8位灰度图）中的两个像素点进行加法运算时：

●　如果两个像素值的和小于或等于255，则直接相加得到运算结果。例如，像素值28和像素值36相加，得到计算结果64。

●　如果两个像素值的和大于255，则将运算结果处理为饱和值255。例如255+58=313，大于255，则得到计算结果255。

需要注意，函数cv2.add（）中的参数可能有如下三种形式。

●　形式1：计算结果=cv2.add（图像1，图像2），两个参数都是图像，此时参与运算的图像大小和类型必须保持一致。

●　形式2：计算结果=cv2.add（数值，图像），第1个参数是数值，第2个参数是图像，此时将超过图像饱和值的数值处理为饱和值（最大值）。

●　形式3：计算结果=cv2.add（图像，数值），第1个参数是图像，第2个参数是数值，此时将超过图像饱和值的数值处理为饱和值（最大值）。

上述三种形式将在本章的后续小节中进一步介绍。

【例3.2】使用随机数组模拟灰度图像，观察函数cv2.add（）对像素值求和的结果。

根据题目要求，编写程序如下：

运行程序，得到如下计算结果：

从上述运行结果可知，当使用函数add求和时，如果两个像素值的和大于255，则将运算结果处理为饱和值255。

【例3.3】分别使用加号运算符和函数cv2.add（）计算两幅灰度图像的像素值之和，观察处理结果。

根据题目要求，编写程序如下：

在本例中，首先读取了图像lena并将其标记为变量a；接下来，使用语句“b=a”将图像lena复制到变量b内；最后，分别使用“+”和函数cv2.add（）计算a和b之和。

运行程序，得到如图3-1所示的运行结果，其中：

●　图3-1（a）是原始图像lena。

●　图3-1（b）是使用加号运算符将图像lena自身相加的结果。

●　图3-1（c）是使用函数cv2.add（）将图像lena自身相加的结果。

从上述运算结果可以看出：

●　使用加号运算符“+”计算图像像素值的和时，将和大于255的值进行了取模处理，取模后大于255的这部分值变得更小了，导致本来应该更亮的像素点变得更暗了，相加所得的图像看起来并不自然。

●　使用函数cv2.add（）计算图像像素值的和时，将和大于255的值处理为饱和值255。图像像素值相加后让图像的像素值增大了，图像整体变亮。

上述两种计算方式在生活中也存在着大量的使用场景，例如：

●　电表、水表及手表，使用的都是取模的方式。它们的终点和起点是重叠的，到达终点后，就是一个新的起点。例如，电表走到“9999”后，继续从“0000”开始计数；手表走到12点后，重新从0点开始计数。

●　汽车速度显示盘等场景使用的是饱和值方式。当汽车速度超过表盘能显示的最大值时，表盘显示的就是最大值，不会从0开始重新计数。

在图像处理过程中，可以根据实际需求场景的不同，选择上述两种计算方式中的一种来完成运算。