【Python+OpenCV入门学习】三、图像的读取、显示、保存

本篇文章，将学习如何读取图像、如何显示图像以及如何保存图像。这是学习OpenCV最基本的问题。

主要是学习几个函数的使用，这几个函数在今后的学习中经常用到。

环境：Windows XP（X86）   Python 3.4    OpenCV3.1.0 

   一、图像的读取

图像的读取主要函数是cv2.imread()。

通过上篇文章中介绍的在线帮助文档，在其中搜索到imread函数，即可知道该函数的详细介绍。如下：

Mat cv::imread	(const String & filename, int flags = IMREAD_COLOR)	

功能：读取图片文件。

参数：

参数一是文件名，在单引号中填读取图像文件的文件名。

注意：当只填写文件名时，图像文件需要和Python程序文件放在同一文件夹下，否则会出错，如果想不放在一起，可以填写绝对路径，如‘E:\CSDN写博客资料\python_opencv入门学习\一、图像的读取、显示、保存\russia2018.jpg’，这可能会出现错误，问题出在 反斜杠\ 上，解决方法是改为正斜杠/即可。OpenCV支持的图片格式如下（仅列举常见的格式）：

windows位图：后缀名为bmp

JPEG文件：后缀名为jpeg/jpg

JPEG2000：后缀名为jp2

便携式网络图像文件：后缀名为png

TIFF文件：后缀名为tiff/tif

参数二是整型的flag，标志，默认值为IMREAD_COLOR，取值有如下几种：

    IMREAD_UNCHANGED：如果设置，则按原样返回加载的图像（带有Alpha通道，否则会被裁剪）。
    IMREAD_GRAYSCALE：如果设置，总是将图像转换为单通道灰度图像读入。
    IMREAD_COLOR：如果设置，总是将图像转换为3通道BGR彩色图像读入。
    IMREAD_ANYDEPTH：如果设置，当输入具有相应深度时返回16位/ 32位图像，否则将其转换为8位。
    IMREAD_ANYCOLOR：如果设置，图像将以任何可能的颜色格式读取。
    IMREAD_LOAD_GDAL：如果设置，总是使用GDAL驱动程序加载图像。
    IMREAD_REDUCED_GRAYSCALE_2：如果设置，总是将图像转换为单通道灰度图像，图像尺寸减小1/2。
    IMREAD_REDUCED_COLOR_2：如果设置，总是将图像转换为3通道BGR彩色图像，图像尺寸减小1/2。
    IMREAD_REDUCED_GRAYSCALE_4：如果设置，总是将图像转换为单通道灰度图像，图像尺寸减小1/4。
    IMREAD_REDUCED_COLOR_4：如果设置，总是将图像转换为3通道BGR彩色图像，图像尺寸减小1/4。

    IMREAD_REDUCED_GRAYSCALE_8：如果设置，总是将图像转换为单通道灰度图像，图像尺寸减小1/8。 

    IMREAD_REDUCED_COLOR_8：如果设置，总是将图像转换为3通道BGR彩色图像，图像尺寸减小1/8

常用的是前三种。因为flags是整型，所以传入数值也行：

flags >0：等同于IMREAD_COLOR。
flags =0：等同于 IMREAD_GRAYSCALE。

flags <0： 等同于IMREAD_UNCHANGED。

通常是给1、0、-1，给其他整型也是可以的。

返回值：Mat类型。从opencv2开始，用于存放图像的数据类型就是Mat，

二、图像的显示

图像读取后，下一步就是再把图像显示出来，主要函数有：cv2.namedWindows（）、cv2.imshow（）。以上两个函数就可以让图像显示出来，在此另外再介绍三个函数cv2.waitKey（）、cv2.destroyWindow（）、cv2.destroyAllWindows（）。

2.1 cv2.namedWindows函数介绍

void cv::namedWindow (const String & winname,int flags = WINDOW_AUTOSIZE )	

功能：创建一个窗口。

参数：

参数一是winname，给创建的窗口起一个名字，以后通过这个名字调用该窗口。

参数二整型的flags，定义窗口的属性，默认值是WINDOW_AUTOSIZE，其他取值如下所示：

WINDOW_NORMAL：用户可以调整窗口大小（不受约束）/也可以使用将全屏窗口切换为正常大小。
WINDOW_AUTOSIZE：用户无法调整窗口大小，窗口大小随显示图像的大小而变化。
WINDOW_OPENGL：带有opengl支持的窗口。
WINDOW_FULLSCREEN：将窗口更改为全屏。
WINDOW_FREERATIO：不遵循图像的比例调整图像后在窗口显示

WINDOW_KEEPRATIO：根据图像的比例调整图像后在窗口中显示

常见的是前两个。

2.2 cv2.imshow函数介绍

void cv::imshow	(const String & winname, InputArray mat )	

功能：在指定窗口显示图像。

参数：

参数一是窗口名。

参数二设置为要显示的图像。

注意此函数之后应该跟随函数waitKey，指定窗口显示多少毫秒。

2.3 cv2.waitKey函数介绍

int cv::waitKey	(int delay = 0)	

功能：等待按键或延迟多少毫秒。

参数：整型的delay，默认值是0。设置为0表示永久等待按键，设置为非零，表示延迟delay毫秒。该函数仅在创建至少一个窗口并且窗口处于活动状态时才起作用。

2.4 cv2.destroyWindow/cv2.destroyAllWindows函数介绍

void cv::destroyWindow	( constString & winname )	

功能是摧毁指定的窗口。参数winname设置为想要关闭的窗口。

void cv::destroyAllWindows()	

功能是摧毁所有的窗口。

三、图像的保存

经常需要把需要的图像保存文件。用到的函数是cv2.imwrite（）。

bool cv::imwrite( const String & filename, InputArray img, const std::vector< int > & params = std::vector< int >() )	

功能：把图像保存为文件。

参数：

参数一是文件名，指定保存的文件名。

参数二是需要保存的图像。

参数三是设置保存的图片文件的属性，取值如下：

MWRITE_JPEG_QUALITY：对于JPEG，它可以是从0到100的质量（越高越好）。默认值是95。
IMWRITE_JPEG_PROGRESSIVE：启用JPEG功能，0或1，默认为False。
IMWRITE_JPEG_OPTIMIZE：启用JPEG功能，0或1，默认为False。
IMWRITE_JPEG_RST_INTERVAL：JPEG重新启动间隔，0 - 65535，默认为0 - 不重新启动。
IMWRITE_JPEG_LUMA_QUALITY：单独的亮度质量等级，0 - 100，默认为0 - 不使用。
IMWRITE_JPEG_CHROMA_QUALITY：独立的色度质量等级，0 - 100，默认为0 - 不使用。
IMWRITE_PNG_COMPRESSION：对于PNG，它可以是从0到9的压缩级别。较高的值意味着较小的尺寸和较长的压缩时间。默认值是3。
IMWRITE_PNG_STRATEGY：cv :: ImwritePNGFlags之一，默认为IMWRITE_PNG_STRATEGY_DEFAULT。
IMWRITE_PNG_BILEVEL：二进制级PNG，0或1，默认为0。
IMWRITE_PXM_BINARY：对于PPM，PGM或PBM，它可以是二进制格式标志，0或1.默认值为1。

IMWRITE_WEBP_QUALITY：对于WEBP，它可以是从1到100的质量（越高越好）。默认情况下（没有任何参数），质量超过100的情况下使用无损压缩。

初学入门可以不用在意该函数的第三个变量。

四、示例

代码如下：

import cv2

#图像的载入
img = cv2.imread('russia2018.jpg')
#创建窗口
cv2.namedWindow('image')
#图像显示
cv2.imshow('image',img)
#等待2000ms=2s
cv2.waitKey(2000)
#关闭所有窗口
cv2.destroyAllWindows()
#保存为png格式的图像
cv2.imwrite('russia2018.png',img)

实验结果就是，弹出一个窗口显示图像，2s后窗口消失。窗口如下：

五、进阶

感兴趣的人可以修改参数，如以灰度图像的方式读取图像，改变窗口属性，把图片保存为不同图像类型文件等。此外如果对于matplotlib库（Matplotlib是Python的绘图库，它提供了各种各样的绘图方法）比较熟悉的，可以尝试使用这个库显示图像。通过这种训练加深对函数的认识。