OpenCV3影像處理筆記

嵌入式視覺發表於2022-12-04
OpenCV筆記

此筆記針對 Python 版本的 opencv3，c++ 版本的函式和 python 版本的函式引數幾乎一樣，只是矩陣格式從 ndarray 型別變成適合 c++ 的 mat 模板型別。注意，因為 python 版本的opncv只提供介面沒有實現，故函式原型還是來自 c++版本的opencv，但是引數解釋中的資料型別還是和 python 保持一致。

影像的載入：imread() 函式

函式原型：

Mat imread(const sting& filename, int flags=None)

引數解釋：

  • filename：影像的檔案路徑，sting 字串型別
  • flags：載入標識，以何種方式讀取圖片，int 型別的 flags。常用取值解釋如下：
    • flags = 0：始終將影像轉成灰度圖再返回
    • flags = 1：始終將影像轉換成彩色圖再返回，如果讀取的是灰度圖，則其返回的矩陣 shape 將變為 (height, width, 3)
    • flags = 2：如果載入的影像深度為 16 位或者 32 位，就返回對應深度的影像，否則，就轉換為 8 點陣圖像再返回。

總結：讀取檔案中的圖片到 OpenCV 中，返回 Mat 或者 ndarray 型別的矩陣，以彩色模式載入影像時，解碼後的影像會預設以 BGR 的通道順序進行儲存。

cv2.imread()函式：

python-opencv 庫的 imread 函式的 flags 引數取值方式與 C++ 版有所區別。使用函式 cv2.imread() 讀入影像，影像要麼在此程式的工作路徑，要麼函式引數指定了完整路徑，第二個引數是要告訴函式應該如何讀取這幅圖片，取值如下：

  • cv2.IMREAD_COLOR : 取值 1，讀入一副彩色影像。影像的透明度會被忽略，這是預設引數。
  • cv2.IMREAD_GRAYSCALE : 取值 0，以灰度模式讀入影像。
  • cv2.IMREAD_UNCHANGED : 取值 -1，讀入一幅影像，並且包括影像的 alpha 通道。

Instead of these three flags, you can simply pass integers 1, 0 or -1 respectively.

import numpy as np
import cv2
# Load an color image in grayscale
img = cv2.imread('messi5.jpg',0)

opencv-python 庫的讀取影像函式 cv2.imread() 官方定義如下圖。

opencv-python庫的讀取影像函式官方定義

影像的顯示：imshow()函式

函式原型：

void imshow(const string &winname, InputArray mat)

引數解釋：

  • winname：需要顯示的視窗標識名稱，string 字串型別
  • mat：需要顯示的影像矩陣，ndarray numpy 矩陣型別

總結：imshow 函式用於在指定的視窗顯示影像，視窗會自動調整為影像大小。

minMaxLoc 函式

函式 cv :: minMaxLoc 查詢最小和最大元素值及其位置，返回的位置座標是先列號，後行號（列號，行號） 。在整個陣列中搜尋極值，或者如果mask不是空陣列，則在指定的陣列區域中搜尋極值。（只適合單通道矩陣）。函式原型：

CV_EXPORTS_W void minMaxLoc(InputArray src, CV_OUT double* minVal,
                            CV_OUT double* maxVal = 0, CV_OUT Point* minLoc = 0,
                            CV_OUT Point* maxLoc = 0, InputArray mask = noArray());

函式引數解釋：

  • src：input single-channel array.
  • minVal：pointer to the returned minimum value; NULL is used if not required.
  • maxVal：pointer to the returned maximum value; NULL is used if not required.
  • minLoc：pointer to the returned minimum location (in 2D case); NULL is used if not required.
  • maxLoc：pointer to the returned maximum location (in 2D case); NULL is used if not required.

位深度的概念

  • 灰度圖的位深度是 16，則其矩陣的元素型別為 uint16 ，彩色圖其位深度一般是 24 ，紅色佔 8 個位、藍色佔 8 個位、綠色佔 8 個位，其矩陣的元素型別為 uint8。
  • 位解析度（ Bit Resolution ）又稱色彩深度、色深或位深度，在點陣圖影像或影片影片緩衝區，指一個畫素中，每個顏色分量（Red、Green、Blue、Alpha 通道）的位元數。
  • matplotlib.image.imsave 將灰度圖的矩陣儲存為影像格式時，其預設儲存的影像通道數為 4：RGBA，其中 RGB 三個通道對應的二維矩陣數值完全一樣。

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