OpenCV-Python学习(2)—— OpenCV 图像的读取、显示和保存(cv.imread、cv.imshow、cv.imwrite)

1. 学习目标

  1. 图像理解
  2. 图像读取与显示

2. 灰度图像 —— 单通道

1. 人眼中的灰度图像

OpenCV-Python学习(2)—— OpenCV 图像的读取、显示和保存(cv.imread、cv.imshow、cv.imwrite)_第1张图片

2. 计算机中的灰度图像

[[ 72  72  71 ... 151 154 156]
 [ 75  73  69 ... 152 155 158]
 [ 78  73  66 ... 152 157 160]
 ...
 [ 94  94  94 ... 208 197 187]
 [ 92  92  93 ... 208 200 191]
 [ 96  96  97 ... 208 202 195]]

3. 彩色图像 —— 三通道

1. 人眼中的彩色图像

OpenCV-Python学习(2)—— OpenCV 图像的读取、显示和保存(cv.imread、cv.imshow、cv.imwrite)_第2张图片

2. 计算机中彩色图像

[[[ 47  88  50]
  [ 47  88  50]
  [ 48  87  49]
  ...
  [170 150 145]
  [172 151 154]
  [174 150 162]]]

4. 读取图像 cv.imread()

1. 使用 cv.imread() 函数读取图像

import cv2 as cv

img = cv.imread(filename[,flags])

2. 参数说明

参数名 参数说明
filename 图像应该在工作目录或图像的完整路径应给出。
[] 参数表示可选,可以不填写。(第二个参数是一个标志,它指定了读取图像的方式。)

3. 第二个参数说明

参数名 参数说明
cv.IMREAD_COLOR(1) 加载彩色图像。任何图像的透明度都会被忽视。它是默认标志。
cv.IMREAD_GRAYSCALE(0) 以灰度模式加载图像。
cv.IMREAD_UNCHANGED(-1) 加载图像,包括alpha通道。

注意:除了这三个标志,你可以分别简单地传递整数1、0或-1。

4. 代码演示

  1. cv.IMREAD_COLOR(1)
import cv2
def show_image_COLOR():
  # cv2.IMREAD_COLOR
  img = cv2.imread('./images/butterfly.jpg', cv2.IMREAD_COLOR) # BGR
  print('IMREAD_COLOR',img)
  cv2.imshow('cv2.IMREAD_COLOR', img)
  cv2.waitKey(0)
  cv2.destroyAllWindows()
  
if __name__ == "__main__":
  show_image_COLOR()
  1. 结果
    OpenCV-Python学习(2)—— OpenCV 图像的读取、显示和保存(cv.imread、cv.imshow、cv.imwrite)_第3张图片
  2. cv.IMREAD_GRAYSCALE(0)
import cv2
def show_image_GRAYSCALE():
  # cv2.IMREAD_GRAYSCALE
  img = cv2.imread('./images/butterfly.jpg', cv2.IMREAD_GRAYSCALE)
  print('IMREAD_GRAYSCALE',img)
  cv2.imshow('cv2.IMREAD_GRAYSCALE', img)
  cv2.waitKey(0)
  cv2.destroyAllWindows()
  
if __name__ == "__main__":
  show_image_GRAYSCALE()
  1. 结果
    OpenCV-Python学习(2)—— OpenCV 图像的读取、显示和保存(cv.imread、cv.imshow、cv.imwrite)_第4张图片
  2. cv.IMREAD_UNCHANGED(-1)
import cv2
def show_image_UNCHANGED():
  # cv2.IMREAD_UNCHANGED
  img = cv2.imread('./images/butterfly.jpg', cv2.IMREAD_UNCHANGED)
  print('IMREAD_UNCHANGED',img)
  cv2.imshow('cv2.IMREAD_UNCHANGED', img)
  cv2.waitKey(0)
  cv2.destroyAllWindows()
  
if __name__ == "__main__":
  show_image_UNCHANGED()
  1. 结果
    OpenCV-Python学习(2)—— OpenCV 图像的读取、显示和保存(cv.imread、cv.imshow、cv.imwrite)_第5张图片

5. 显示图像 cv.imshow()

1. 使用函数 cv.imshow() 在窗口中显示图像

import cv2 as cv

img = cv.imread(filename[,flags])
cv.imshow(winname, mat)
cv.waitKey(0)
cv.destroyAllWindows()

2. 参数说明

参数名 参数说明
winname 表示窗口标题。
mat 表示图像对象。

6. 键盘绑定函数 cv.waitKey()

1. cv.waitKey() 函数说明

  1. cv.waitKey() 是一个键盘绑定函数。
  2. cv.waitKey() 的参数是以毫秒为单位的时间。
  3. 如果您在这段时间内按下任何键,程序将继续运行。
  4. 如果0被传递,它将无限期地等待一次敲击键。
  5. cv.waitKey() 也可以设置为检测特定的按键。

注意:除了键盘绑定事件外,此功能还处理许多其他GUI事件,因此你必须使用它来实际显示图
像。

2. cv.waitKey() 实例

  1. cv.waitKey(0) :表示一直等待,直到任意一个键盘操作。
  2. cv.waitKey(1000) :表示等待1000毫秒即1秒。注意:在这一秒内,有任意一个键盘操作。
  3. cv.waitKey() :不加此函数,会出现闪一下。

注意:

  1. 当cv.waitKey()的值是0时,表示会一直等待,直到有任意键盘操作时,返回操作的key,继续向下执行。
  2. 如果是1000时,表示会等待1000毫秒,如果在这1000毫秒内没有任意操作,结束时返回-1,继续向下执行。
  3. 如果在这1000毫秒内,存在了任意一个键盘操作,就会立即返回操作的key,继续向下执行,不会再等待1000毫秒。

7. 销毁任何特定的窗口 cv.destroyAllWindows()

1. cv.destroyAllWindows() 函数说明

cv.destroyAllWindows()只会破坏我们创建的所有窗口。如果要销毁任何特定的窗口,请使用函
数 cv.destroyWindow()在其中传递确切的窗口名称作为参数。

2. 注意: 如果需要创建可以调整大小的窗口,使用 cv.namedWindow()

  1. 在特殊情况下,你可以创建一个空窗口,然后再将图像加载到该窗口。
  2. 在这种情况下,你可以指定窗口是否可调整大小。
  3. 这是通过功能 cv.namedWindow() 完成的。
  4. 默认情况下,该标志为cv.WINDOW_AUTOSIZE。但是,
  5. 如果将标志指定为cv.WINDOW_NORMAL,则可以调整窗口大小。

8. 保存图像 cv.imwrite()

1. 使用函数 cv.imwrite() 保存图像

import cv2 as cv

img = cv.imread(filename[,flags])
cv.imshow(winname, mat)
cv.waitKey(0)
cv.imwrite(filename, mat)
cv.destroyAllWindows()
  1. 参数说明
参数名 参数说明
filename 表示要保存的文件名。
mat 表示要保存的图像。

9. 完整代码演示

1. 读取显示保存图片实现

  1. 以灰度模式读取图像;
  2. 显示图片;
  3. 无限期地等待一次键盘操作;
  4. 判断返回的key如果是27就直接推出,销毁窗口;
  5. key如果是s键就保存图片,销毁窗口。
def write_image():
  img = cv2.imread('./images/butterfly.jpg',0)
  cv2.imshow('image',img) 
  k = cv2.waitKey(0)
  if k == 27: # 等待ESC退出
    cv2.destroyAllWindows()
  elif k == ord('s'): # 等待关键字,保存和退出
    cv2.imwrite('butterfly.png',img)
    cv2.destroyAllWindows()

if __name__ == "__main__":
  write_image()

2. 执行结果

  1. 执行s前
    在这里插入图片描述

  2. 执行s后
    OpenCV-Python学习(2)—— OpenCV 图像的读取、显示和保存(cv.imread、cv.imshow、cv.imwrite)_第6张图片

10. 注意

  1. OpenCV加载的彩色图像处于BGR模式。
  2. Matplotlib以RGB模式显示。
  3. 如果使用OpenCV读取彩色图像,则Matplotlib中将无法正确显示彩色图像。

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