1.2.1 生成黑白素描

为了将相机帧转换为一幅素描（黑白图画），可用边缘检测滤波器；而要获得一幅彩色绘画，可采用边缘保留滤波器（双边滤波器）来进一步平滑平整区域，同时保持边缘完好。将素描叠加到彩色绘画上，便可得到一种卡通效果，如前面最终应用程序的屏幕截图所示。

有许多边缘检测滤波器，如Sobel、Scharr和Laplacian滤波器，或者Canny边缘检测器。本章将使用Laplacian边缘滤波器，因为同Sobel或Scharr相比，它所产生的边缘最接近手绘素描，并且它与Canny边缘检测非常一致，可以产生非常干净的线条图，而Canny边缘检测则更易受相机帧中随机噪声影响，因此线条图经常会在帧之间急剧变化。

尽管如此，在使用Laplacian边缘滤波器之前仍需对图像去噪。可使用中值滤波器来去噪，因为它可以在保持边缘的同时去除噪声，而且并不像双边滤波器那么慢。由于Laplacian边缘滤波器使用灰度图像，因而必须将OpenCV默认的BGR格式转换为灰度。将下列代码放在新建的空的cartoon.cpp文件的顶部，这样可在访问OpenCV和STD C++模板时，不需要处处都加前缀cv::和std::。

将下面的代码以及所有后续代码均放到cartoon.cpp文件的cartoonifyImage()函数内：

Laplacian滤波器能生成不同亮度的边缘，为了使边缘看上去更像素描，可采用二值化阈值来使边缘只有黑白两色：

下面这幅图的左边是原图，而右边则是生成的边缘掩码，看起来类似于素描。在生成彩色绘画（稍后解释）之后，我们将会把此边缘掩码蒙在上面来绘制黑色线条：