笔记（一）：opencv(图像载入显示输出)

对于OpenCV1.0基于 C 语言接口而建的图像存储格式IplImage*，如果在退出前忘记release掉的话，就会照成内存泄露。虽然对于小型的程序来说手动管理内存不是问题，但一旦我们写的代码变得越来越庞大，我们便会开始越来越多地纠缠于内存管理的问题。

OpenCV踏入2.0时代，用Mat类数据结构作为主打之后，OpenCV变得越发像需要很少编程涵养的Matlab那样，上手超级快。甚至有些函数名称都和matlab一样，比如大家所熟知的imread，imwrite，imshow等函数

在写简单的OpenCV程序的时候，如下这三句是标配：

 #include
 #include

 using namespace cv;

在新版本的OpenCV2中，最简单的图像载入和显示只需要3句代码，非常便捷。这三句代码分别对应了三个函数，他们分别是：

imread( ), namedWindow( )以及imshow( )。我们依次来解析一下这三个函数。

1.imread函数

 Mat imread(const string& filename, intflags=1 );

■ 第一个参数，const string&类型的filename，填我们需要载入的图片路径名。

在Windows操作系统下，OpenCV的imread函数支持如下类型的图像载入：

                           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类型的flags，为载入标识，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.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。

因为flags是int型的变量，如果我们不在这个枚举体中取值的话，还可以这样来：

• flags >0返回一个3通道的彩色图像。
• flags =0返回灰度图像。
• flags <0返回包含Alpha通道的加载的图像。

需要注意的点：输出的图像默认情况下是不载入Alpha通道进来的。如果我们需要载入Alpha通道的话呢，这里就需要取负值。

 Mat image0=imread("dota.jpg",CV_LOAD_IMAGE_ANYDEPTH | CV_LOAD_IMAGE_ANYCOLOR);//载入最真实的图像
 ge1=imread("dota.jpg",0);//载入灰度图
 Mat image2=imread("dota.jpg",199);//载入3通道的彩色图像
 Mat logo=imread("dota_logo.jpg");//载入3通道的彩色图像

2.namedWindow函数

顾名思义，namedWindow函数，用于创建一个窗口。

函数原型是这样的：

 void namedWindow(const string& winname,int flags=WINDOW_AUTOSIZE );

      ■ 第一个参数，const string&型的name，即填被用作窗口的标识符的窗口名称。

      ■ 第二个参数，int 类型的flags ，窗口的标识，可以填如下的值：

• WINDOW_NORMAL设置了这个值，用户便可以改变窗口的大小（没有限制）
• WINDOW_AUTOSIZE如果设置了这个值，窗口大小会自动调整以适应所显示的图像，并且不能手动改变窗口大小。
• WINDOW_OPENGL 如果设置了这个值的话，窗口创建的时候便会支持OpenGL。

函数剖析：

首先需要注意的是，它有默认值WINDOW_AUTOSIZE，所以，一般情况下，这个函数我们填一个变量就行了。

namedWindow函数的作用是，通过指定的名字，创建一个可以作为图像和进度条的容器窗口。如果具有相同名称的窗口已经存在，则函数不做任何事情。

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。

 

3.imshow函数

在指定的窗口中显示一幅图像。

 void imshow(const string& winname, InputArray mat);

 ■ 第一个参数，const string&类型的winname，填需要显示的窗口标识名称。

 ■ 第二个参数，InputArray 类型的mat，填需要显示的图像。

很多时候，遇到函数原型中的InputArray类型，我们把它简单地当做Mat类型就行了。

 imshow 函数详解：

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]。
• 还有一点，若窗口创建（namedWindow函数）的时候，如果设定了支持OpenGL（WINDOW_OPENGL ），那么imshow还支持ogl::Buffer ,ogl::Texture2D以及gpu::GpuMat作为输入。

四、输出图像到文件——imwrite函数

在OpenCV中，输出图像到文件，我们一般都用imwrite函数，它的声明如下：

 bool imwrite(const string& filename,InputArray img, const vector<int>& params=vector<int>() );

 ■ 第一个参数，const string&类型的filename，填需要写入的文件名就行了，带上后缀，比如，“123.jpg”这样。

 ■ 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。

函数解析：

imwrite函数用于将图像保存到指定的文件。图像格式是基于文件扩展名的，可保存的扩展名和imread中可以读取的图像扩展名一样。

 #include
 #include
 #include

 using namespace cv;
 using namespace std;

 void createAlphaMat(Mat &mat)
 {
 for(int i = 0; i < mat.rows; ++i) {
         for(int j = 0; j < mat.cols; ++j) {
                Vec4b&rgba = mat.at(i, j);
                rgba[0]= UCHAR_MAX;
                rgba[1]= saturate_cast((float (mat.cols - j)) / ((float)mat.cols) *UCHAR_MAX);
                rgba[2]= saturate_cast((float (mat.rows - i)) / ((float)mat.rows) *UCHAR_MAX);
                rgba[3]= saturate_cast(0.5 * (rgba[1] + rgba[2]));
         }
 }
 }

 int main( )
 {
 //创建带alpha通道的Mat
 Mat mat(480, 640, CV_8UC4);
 createAlphaMat(mat);

 vector<int>compression_params;
 compression_params.push_back(CV_IMWRITE_PNG_COMPRESSION);
 compression_params.push_back(9);

 try{
         imwrite("透明Alpha值图.png", mat, compression_params);
 }
 catch(runtime_error& ex) {
         fprintf(stderr,"图像转换成PNG格式发生错误：%s\n", ex.what());
         return1;
 }

 fprintf(stdout,"PNG图片文件的alpha数据保存完毕~\n");
 return 0;
 }

五、一个综合示例

 //-----------------------------------【程序说明】----------------------------------------------
 //  程序名称:：【OpenCV入门教程之三】图像的载入，显示与输出 一站式完全解析 博文配套源码
 // VS2010版   OpenCV版本：2.4.8
 //      2014年3月5日 Create by 浅墨
 //  描述： 图像的载入，显示与输出 一站式剖析   配套源码
 //  图片素材出处：dota2原画圣堂刺客 dota2 logo  动漫人物
 //------------------------------------------------------------------------------------------------


 #include
 #include

 using namespace cv;


 int main( )
 {
 //-----------------------------------【一、图像的载入和显示】--------------------------------------
 //     描述：以下三行代码用于完成图像的载入和显示
 //--------------------------------------------------------------------------------------------------

 Mat girl=imread("girl.jpg"); //载入图像到Mat
 namedWindow("【1】动漫图"); //创建一个名为 "【1】动漫图"的窗口
 imshow("【1】动漫图",girl);//显示名为 "【1】动漫图"的窗口

 //-----------------------------------【二、初级图像混合】--------------------------------------
 //     描述：二、初级图像混合
 //-----------------------------------------------------------------------------------------------
 //载入图片
 Mat image= imread("dota.jpg",199);
 Mat logo= imread("dota_logo.jpg");

 //载入后先显示
 namedWindow("【2】原画图");
 imshow("【2】原画图",image);

 namedWindow("【3】logo图");
 imshow("【3】logo图",logo);

 //定义一个Mat类型，用于存放，图像的ROI
 Mat imageROI;
 //方法一
 imageROI=image(Rect(800,350,logo.cols,logo.rows));
 //方法二
 //imageROI=image(Range(350,350+logo.rows),Range(800,800+logo.cols));

 //将logo加到原图上
 addWeighted(imageROI,0.5,logo,0.3,0.,imageROI);

 //显示结果
 namedWindow("【4】原画+logo图");
 imshow("【4】原画+logo图",image);

 //-----------------------------------【三、图像的输出】--------------------------------------
 //     描述：将一个Mat图像输出到图像文件
 //-----------------------------------------------------------------------------------------------
 //输出一张jpg图片到工程目录下
 imwrite("我喜欢打dota2 by浅墨.jpg",image);

 waitKey();

 return 0;
 }