將指定的顏色變透明

這篇教學會介紹使用 OpenCV 讀取影像，將影像轉換成具有透明色版 ( alpha channel ) 的顏色模式後，將某些指定的顏色換成透明，做到在單色背景中去背的影像效果。

快速導覽：

• 開啟圖片，轉換色彩
• 將指定的顏色變成透明
• 圖片去背，加上其他背景圖

因為程式中的 OpenCV 會需要使用鏡頭或 GPU，所以請使用本機環境 ( 參考：使用 Python 虛擬環境 ) 或使用 Anaconda Jupyter 進行實作 ( 參考：使用 Anaconda ) ，並安裝 OpenCV 函式庫 ( 參考：OpenCV 函式庫 )。

開啟圖片，轉換色彩

使用 imread() 的 cv2.IMREAD_UNCHANGED 參數開啟圖片，可以開啟原本帶有透明色版 ( alpha channel ) 的圖片，下方的例子，img1 是一張帶有透明色版的 png，img2 是一張沒有透明色版的 jpg，開啟圖片後使用 img.shape 就能看到第三個數值有所不同。

參考：色彩模式數字對照表、shape 取得長寬與色版數量

import cv2
img1 = cv2.imread('test.jpg', cv2.IMREAD_UNCHANGED)
img2 = cv2.imread('test.png', cv2.IMREAD_UNCHANGED)
print(img1.shape)    # (400, 300, 3)  JPG 只有三個色版 BGR
print(img2.shape)    # (400, 300, 4)  PNG 四個色版 GRA

除了直接開啟帶有透明色版的圖片，也可使用 cv2.cvtColor 的方法，將沒有包含透明色版的圖片，轉換為帶有透明色版的 BGRA 色彩模式。

參考：影像的色彩轉換

import cv2
img = cv2.imread('test.jpg', cv2.IMREAD_UNCHANGED)
img = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2BGRA)  # 轉換成 BGRA 色彩模式
print(img.shape)                             # (400, 300, 4)  第三個數值變成 4

將指定的顏色變成透明

影像中透明色版區間為 0～255，0 表示全透明，255 表示不透明，因此只要將指定顏色的透明色版設定為 0，就能讓該顏色變成透明，下方的程式碼執行後，會將 opencv logo 圖檔中的白色去除變成透明，最後儲存為背景透明的 png。

範例圖檔：OpenCV logo

import cv2
img = cv2.imread('logo.jpg', cv2.IMREAD_UNCHANGED)  # 開啟圖片
img = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2BGRA)         # 因為是 jpg，要轉換顏色為 BGRA
gray = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY)        # 新增 gray 變數為轉換成灰階的圖片

h = img.shape[0]     # 取得圖片高度
w = img.shape[1]     # 取得圖片寬度

# 依序取出圖片中每個像素
for x in range(w):
    for y in range(h):
        if gray[y, x]>200:
            img[y, x, 3] = 255 - gray[y, x]
            # 如果該像素的灰階度大於 200，調整該像素的透明度
            # 使用 255 - gray[y, x] 可以將一些邊緣的像素變成半透明，避免太過鋸齒的邊緣

cv2.imwrite('oxxostudio.png', img)    # 存檔儲存為 png
cv2.waitKey(0)                        # 按下任意鍵停止
cv2.destroyAllWindows()

使用同樣的方法，也可以將某個顏色置換為另外一種顏色，下方的程式碼會將白色部分置換為黃色。

import cv2
img = cv2.imread('logo.jpg', cv2.IMREAD_UNCHANGED)
img = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2BGRA)
gray = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY)

h = img.shape[0]
w = img.shape[1]

for x in range(w):
    for y in range(h):
        if gray[y, x]>200:
            img[y, x] = [0,255,255,255]  # 換成黃色

cv2.imwrite('oxxostudio.png', img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

圖片去背，加上其他背景圖

下方的程式碼運用同樣的原理，將背景單純的物體去背 ( 去除背景 )，然後再與其他圖片進行重疊合成。

範例圖檔：悟空公仔、Windows 經典背景

import cv2
bg = cv2.imread('bg.jpg', cv2.IMREAD_UNCHANGED)     # 開啟背景圖
bg = cv2.cvtColor(bg, cv2.COLOR_BGR2BGRA)           # 轉換成 BGRA

img = cv2.imread('goku.jpg', cv2.IMREAD_UNCHANGED)  # 開啟悟空公仔圖
img = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2BGRA)         # 轉換成 BGRA

h = img.shape[0]           # 取得圖片高度
w = img.shape[1]           # 取得圖片寬度

for x in range(w):
    for y in range(h):
        r = img[y, x, 2]   # 取得該像素的紅色值
        g = img[y, x, 1]   # 取得該像素的綠色值
        b = img[y, x, 0]   # 取得該像素的藍色值
        if r>20 and r<80 and g<190 and g>110 and b<150 and b>60:
            img[y, x] = bg[y, x]   # 如果在範圍內的顏色，換成背景圖的像素值

cv2.imwrite('oxxostudio.png', img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

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