OpenCV学习笔记（四）图像的载入、显示和输出

图像的载入和显示

在OpenCV2之后的版本中，图像载入的显示只需要3句代码。它们分别对应3个函数：imread(),nameWindow(),imshow()。接下来会依次解释这三个函数。

imread函数

imread：声明如下
Mat imread(const string& filename, int flags=1 );

• 第一个参数const string& filename，这里填的是图片的路径名。在Windows系统下imread函数支持一下类型的图像载入：

Windows位图 - *.bmp, *.dib
JPEG文件 - *.jpeg, *.jpg, *.jpe
JPEG 2000文件- *.jp2
PNG图片 - *.png
便携文件格式- *.pbm, *.pgm, *.ppm
Sun rasters光栅文件 - *.sr, *.ras
TIFF 文件 - *.tiff, *.tif

• 第二个参数int flags，它指定一个加载图像的颜色类型。可以看到它自带缺省值1.所以有时候这个参数在调用时我们可以忽略，在看了下面的讲解之后，我们就会发现，如果在调用时忽略这个参数，就表示载入三通道的彩色图像。可以在OpenCV中标识图像格式的枚举体中取值。通过转到定义，我们可以在higui_c.h中发现这个枚举的定义是这样的：

enum  
{  
/* 8bit, color or not */  
   CV_LOAD_IMAGE_UNCHANGED  =-1,  
/* 8bit, gray */  
   CV_LOAD_IMAGE_GRAYSCALE  =0,  
/* ?, color */  
   CV_LOAD_IMAGE_COLOR      =1,  
/* any depth, ? */  
   CV_LOAD_IMAGE_ANYDEPTH   =2,  
/* ?, any color */  
   CV_LOAD_IMAGE_ANYCOLOR   =4  
}; 

对应的解释：

CV_LOAD_IMAGE_UNCHANGED 已被废置，忽略
CV_LOAD_IMAGE_GRAYSCALE 始终将载入的图像转换成8位灰度图
CV_LOAD_IMAGE_COLOR 默认值，始终将载入的图像转换成彩色图像
CV_LOAD_IMAGE_ANYDEPTH 若载入图像的深度为16位或者32位，就返回对应深度的图像，否则，就转换为8位图像再返回。
CV_LOAD_IMAGE_ANYCOLOR 载入无损的源图像

如果输入有冲突表示，将采用较小数值，例如：
CV_LOAD_IMAGE_COLOR | CV_LOAD_IMAGE_ANYCOLOR
当然你也可以这么输入flags值：

flags>0，三通道彩色图
flags=0，灰度图
flags<0，包含Alpha通道的图像

下面是几个例子：

Mat image1=imread("test.jpg",CV_LOAD_IMAGE_ANYDEPTH | CV_LOAD_IMAGE_ANYCOLOR);//载入最真实的图像  
Mat image2=imread("test.jpg",199);//载入3通道的彩色图像  
Mat image3=imread("test.jpg");//载入3通道的彩色图像 ,和上一条代码一样
Mat gray=imread("test.jpg",0);//载入灰度图

nameWindows函数

nameWindows函数声明如下：
void namedWindow(const string& winname,int flags=WINDOW_AUTOSIZE );

• 第一个参数const string& winname，输入窗口的名字
• 第二个参数int flags，窗口的标识，可以填以下值：

WINDOW_AUTOSIZE 默认值，用户不能改变窗口大小
WINDOW_NORMAL 用户可以改变窗口大小
WINDOW_OPENGL 如果设置了这个值的话，窗口创建的时候便会支持OpenGL。

我们可以调用destroyWindow()或者destroyAllWindows()函数来关闭窗口，并取消之前分配的与窗口相关的所有内存空间。
但话是这样说，其实对于代码量不大的简单小程序来说，我们完全没有必要手动调用上述的destroyWindow()或者destroyAllWindows()函数，因为在退出时，所有的资源和应用程序的窗口会被操作系统会自动关闭。
nameWindow函数一般配合imshow、waitKey函数一起使用，是一套组合拳。下面会有介绍。

imshow函数

imshow函数声明如下：
void imshow(const string& winname, InputArray mat);

• 第一个参数const string& winname，指定要显示的窗口名称
• 第二个参数InputArray mat，要显示的图片
  imshow 函数用于在指定的窗口中显示图像。如果窗口是用CV_WINDOW_AUTOSIZE（默认值）标志创建的，那么显示图像原始大小。否则，将图像进行缩放以适合窗口。而imshow 函数缩放图像，取决于图像的深度：

• 如果载入的图像是8位无符号类型（8-bit unsigned），就显示图像本来的样子。
• 如果图像是16位无符号类型（16-bit unsigned）或32位整型（32-bit integer），便用像素值除以256。也就是说，值的范围是[0,255 x 256]映射到[0,255]。
  -如果图像是32位浮点型（32-bit floating-point），像素值便要乘以255。也就是说，该值的范围是[0,1]映射到[0,255]。

在显示载入的图像时一般是这么做的：

Mat src = imread(“test.jpg”);
nameWindows(“示例”);
imshow(“示例”,src);
waitKey(0);

如果不加waitKey函数则会看到窗口一闪即逝，waitKey函数的作用是让窗口暂停，参数为0时表示如果没有操作则永久展示窗口。输入数字表示暂停毫秒数，若想暂停1秒则是waitKey(1000)。如果waitKey函数之前有很多nameWindow + imshow的组合，则会显示之前的所有的窗口并暂停。waitKey函数还用于控制视频显示的帧数。

图像的写入

imwrite函数

函数声明：
bool imwrite(const string& filename,InputArray img, const vector& params=vector() );

• 第一个参数，const string&类型的filename，填需要写入文件的路径名就行了，带上后缀，比如相对路径“tmp/123.jpg”或者绝对路径“F:/MicrosoftVisualStudio2013/workspace/test/test/tmp/123.jpg”。
• 第二个参数，InputArray类型的img，一般填一个Mat类型的图像数据就行了。
• 第三个参数，const vector&类型的params，表示为特定格式保存的参数编码，它有默认值vector()，所以一般情况下不需要填写。而如果要填写的话，有下面这些需要了解的地方：

对于JPEG格式的图片，这个参数表示从0到100的图片质量（CV_IMWRITE_JPEG_QUALITY），默认值是95.
对于PNG格式的图片，这个参数表示压缩级别（CV_IMWRITE_PNG_COMPRESSION）从0到9。较高的值意味着更小的尺寸和更长的压缩时间，而默认值是3。
对于PPM，PGM，或PBM格式的图片，这个参数表示一个二进制格式标志（CV_IMWRITE_PXM_BINARY），取值为0或1，而默认值是1。

综合示例

#include "opencv2/core/core.hpp"
#include "opencv2/highgui/highgui.hpp"

using namespace cv;

int main(){
    // 读取一张图片  
    Mat img1 = imread("街景1.jpg");

    // 创建一个名为 "街景1"窗口，"WINDOW_NORMAL"表示可改变大小,数字2也可以
    namedWindow("街景1", WINDOW_NORMAL);

    // 在窗口中显示原画  
    imshow("街景1", img1);

    
    Mat img2 = imread("街景2.jpg");

    // 创建一个名为 "街景2"窗口，不能改变窗口大小
    namedWindow("街景2");
    
    imshow("街景2", img2);

    // 点击“X”后窗关闭 
    waitKey(0); 

    //将img2写入街景2 - 副本.jpg
    imwrite("街景2 - 副本.jpg", img2);
    return 0;
}

运行结果

可以看到“街景1”窗口已经被我残忍的拉长了。
把两个窗口“X”掉，去到工作目录里可以看到多了“街景2 – 副本.jpg”这一文件。内容和“街景2.jpg”一样。

写入文件