OpenCV学习01-加载、修改、保存图像

浅浅的花香味﹌ 2022-05-21 07:13 454阅读 0赞

刚刚接触OpenCV，仅仅作为复习笔记，很多是总结前辈们博客，如果有不妥，还请告知，一定及时处理。

#include <opencv2\opencv.hpp>
    #include <iostream>
    using namespace std;
    using namespace cv;
    
    
    int main()
    {
    	Mat src;
    	src = imread("D:/demo01.jpg");
    	if (src.empty())
    	{
    		cout << "could not load image..." << endl;
    		return -1;
    	}
    	//namedWindos功能是创建一个OpenCV窗口，它是由OpenCV自动创建与释放，你无需取销毁它。
    	//WINDOW_AUTOSIZE会自动根据图像大小，显示窗口大小，不能人为改变窗口大小
    	namedWindow("opencv setup demo",CV_WINDOW_AUTOSIZE);
    
    	//imshow根据窗口名称显示图像到指定的窗口上去，第一个参数是窗口名称，第二参数是Mat对象
    	imshow("opencv setup demo",src);
    
    	
    	namedWindow("output windows",CV_WINDOW_AUTOSIZE);
    	Mat output_image;
    	//cvtColor的功能是把图像从一个彩色空间转换到另外一个色彩空间，有三个参数，
    	//第一个参数表示源图像
    	//第二参数表示色彩空间转换之后的图像
    	//第三个参数表示源和目标色彩空间如：COLOR_BGR2HLS 、COLOR_BGR2GRAY 等
    
    	//RGB和BGR颜色空间与HLS颜色空间之间的相互转换
    	cvtColor(src,output_image,CV_BGR2HLS);
    
    	imshow("output windows",output_image);
    
    	//保存图像(cv::imwrite) 保存图像文件到指定目录路径
    	//bool imwrite(const string& filename, InputArray img, const vector<int>& params=vector<int>() )
    	//1、filename:需要写入的文件名，会自己创建（像imwrite("1.jpeg", src); 这样）
    	//2、img:要保存的图像
    	//3、params : 表示为特定格式保存的参数编码
    	imwrite("hlstest.jpg",output_image);
    
    	waitKey(0);
    	return 0;
    }

# Mat类简单介绍 #

Mat类可以用来保存图像以及其他矩阵数据的数据结构，默认情况下其尺寸为0。更详细的将会在以后的文章中继续介绍。

# 读入图像：imread()函数 #

Mat imread( const String& filename, int flags = IMREAD\_COLOR );

第一个参数：放入打算读入的图像的路径。

这里有三点要值得注意的地方，①要用” ”双引号(英文下)将路径括起来。②路径见要用两个斜线\\\\分割。③要记得图像格式别忘记写。

![Center][]

上图中，第一种写法，即图像在当前项目文件夹中；

第二张为：自定义图像的路径。

第二个参数 ：默认值是1，表示的是载入三通道彩色图像。以下给出的opencv里关于此参数另一些值及其意义。

enum ImreadModes \{   
       IMREAD\_UNCHANGED            = -1, //!< If set, return the loaded image as is (with alpha channel, otherwise it gets cropped).  
       IMREAD\_GRAYSCALE            = 0,  //!< If set, always convert image to the single channel grayscale image.  
**       IMREAD\_COLOR                = 1,  //!< If set, always convert image to the 3 channel BGR color image.**  
       IMREAD\_ANYDEPTH             = 2,  //!< If set, return 16-bit/32-bit image when the input has the corresponding depth, otherwise convert it to 8-bit.  
       IMREAD\_ANYCOLOR             = 4,  //!< If set, the image is read in any possible color format.  
       IMREAD\_LOAD\_GDAL            = 8,  //!< If set, use the gdal driver for loading the image.  
       IMREAD\_REDUCED\_GRAYSCALE\_2  = 16, //!< If set, always convert image to the single channel grayscale image and the image size reduced 1/2.  
       IMREAD\_REDUCED\_COLOR\_2      = 17, //!< If set, always convert image to the 3 channel BGR color image and the image size reduced 1/2.  
       IMREAD\_REDUCED\_GRAYSCALE\_4  = 32, //!< If set, always convert image to the single channel grayscale image and the image size reduced 1/4.  
       IMREAD\_REDUCED\_COLOR\_4      = 33, //!< If set, always convert image to the 3 channel BGR color image and the image size reduced 1/4.  
       IMREAD\_REDUCED\_GRAYSCALE\_8  = 64, //!< If set, always convert image to the single channel grayscale image and the image size reduced 1/8.  
       IMREAD\_REDUCED\_COLOR\_8      = 65, //!< If set, always convert image to the 3 channel BGR color image and the image size reduced 1/8.  
       IMREAD\_IGNORE\_ORIENTATION   = 128 //!< If set, do not rotate the image according to EXIF's orientation flag.  
     \};

# 显示图像：imshow()函数 #

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

第一个参数：显示窗口名称。

第二个参数：将要显示的图像的名称。

# 保存图像：imwrite()函数 #

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

第一个参数：将要另保存图像的名称，可以自己定义名称。

第二个参数：你要要保存的图像名称，是目前已经存在的图像。

第三个参数：来设置对于图像格式的参数，一般省略，不写。

生活中大多数看到的彩色图片都是RGB类型，但是在进行图像处理时，需要用到灰度图、HSV、HSI等颜色制式，opencv提供了cvtC![70][]

生活中大多数看到的彩色图片都是RGB类型，但是在进行图像处理时，需要用到灰度图、HSV、HSI等颜色制式，opencv提供了cvtColor()函数来实现这些功能。

## cvtColor函数 ##

此函数的作用是将一个图像从一个颜色空间转换到另一个颜色空间。

首先看一下cvtColor函数定义：

void cvtColor(InputArray src, OutputArray dst, int code, int dstCn=0)

参数说明：

*  src: 输入图像；
 *  dst: 输出图像；
 *  code: 颜色空间转换标识符；

OpenCV2的CV\_前缀宏命名规范被OpenCV3中的COLOR\_式的宏命名前缀取代  
                   注意 RGB色彩空间在opencv中默认通道顺序为BGR！！！

*  dstCn: 目标图像的通道数，该参数为0时，目标图像根据源图像的通道数和具体操作自动决定；

需要说明的是在opencv2.x时颜色空间转换code用的宏定义是CV\_前缀开头，而在opencv3.x版本其颜色空间转换code宏定义更改为COLOR\_开头，而经验证，2.4.13版本中opencv同时支持这两种形式的写法。故下面表格会将两种code类型同时列出，以供参考：

![70 1][]

这里列出的类型并不齐全，但是对于一般的图像处理已经够用。

1. 图像处理的一般过程

![70 2][]

2. 图像的基本操作

![70 3][]

3.图像的基本属性

1).empty() 判断文件读取是否正确
    2).rows 获取图像行数(高度)
    3).cols 获取图像列数(长度)
    4).channels() 获取图像通道数
    5).depth() 获取图像位深度

# 三 知识点详解 #

opencv的标配头文件为

#include <opencv2/core/core.hpp>
    #include <opencv2/imgproc/imgproc.hpp>
    #include <opencv2/highgui/highgui.hpp>

可以使用

#include "opencv2/opencv.hpp"

这一行代码进行代替

原因：   
在D:\\InstallOpencv\\opencvBinary\\include\\opencv2\\core.cpp中   
定义了如下代码

#include "opencv2/core/cvdef.h"
    #include "opencv2/core/version.hpp"
    #include "opencv2/core/base.hpp"
    #include "opencv2/core/cvstd.hpp"
    #include "opencv2/core/traits.hpp"
    #include "opencv2/core/matx.hpp"
    #include "opencv2/core/types.hpp"
    #include "opencv2/core/mat.hpp"
    #include "opencv2/core/persistence.hpp"

2.命名空间   
opencv中的C++类和函数都是定义在命名空间cv之内的，所以有如下opencv函数的两种调用方法:

ex1:
    Mat srcImg = cv::imread("1.jpg");

或者

ex2:
    using namespace cv;
    Mat srcImg = imread("1.jpg");

注:一般推荐使用

using namespace cv;

因而简单的opencv程序头文件为下列代码

#include "opencv2/core/core.hpp"
    #include "opencv2/highgui/highgui.hpp"
    #include "opencv2/imgproc/imgproc.hpp"
    using namespace cv;

3.imread函数

Mat srcImg = imread("1.png");

imread函数原型

CV_EXPORTS_W Mat imread( const String& filename, int flags = IMREAD_COLOR );

1)第一个参数，需要填入图片路径名，支持格式:   
Windows位图: .bmp, .dib   
JPEG文件: .jpeg, .jpg, \*.jpe   
JPEG2000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   
2)第二个参数：指定加载图像的颜色类型,默认为1   
图像类型如下

enum ImreadModes {
           IMREAD_UNCHANGED            = -1, //!< If set, return the loaded image as is (with alpha channel, otherwise it gets cropped).
           IMREAD_GRAYSCALE            = 0,  //!< If set, always convert image to the single channel grayscale image.
           IMREAD_COLOR                = 1,  //!< If set, always convert image to the 3 channel BGR color image.
           IMREAD_ANYDEPTH             = 2,  //!< If set, return 16-bit/32-bit image when the input has the corresponding depth, otherwise convert it to 8-bit.
           IMREAD_ANYCOLOR             = 4,  //!< If set, the image is read in any possible color format.
           IMREAD_LOAD_GDAL            = 8,  //!< If set, use the gdal driver for loading the image.
           IMREAD_REDUCED_GRAYSCALE_2  = 16, //!< If set, always convert image to the single channel grayscale image and the image size reduced 1/2.
           IMREAD_REDUCED_COLOR_2      = 17, //!< If set, always convert image to the 3 channel BGR color image and the image size reduced 1/2.
           IMREAD_REDUCED_GRAYSCALE_4  = 32, //!< If set, always convert image to the single channel grayscale image and the image size reduced 1/4.
           IMREAD_REDUCED_COLOR_4      = 33, //!< If set, always convert image to the 3 channel BGR color image and the image size reduced 1/4.
           IMREAD_REDUCED_GRAYSCALE_8  = 64, //!< If set, always convert image to the single channel grayscale image and the image size reduced 1/8.
           IMREAD_REDUCED_COLOR_8      = 65  //!< If set, always convert image to the 3 channel BGR color image and the image size reduced 1/8.
         };

4. namedwindow   
namedwindow函数原型

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

1)第一个参数   
设置窗口名称   
2)第二个参数   
设置窗口的显示类型

enum WindowFlags {
           WINDOW_NORMAL     = 0x00000000, //!< the user can resize the window (no constraint) / also use to switch a fullscreen window to a normal size.
           WINDOW_AUTOSIZE   = 0x00000001, //!< the user cannot resize the window, the size is constrainted by the image displayed.
           WINDOW_OPENGL     = 0x00001000, //!< window with opengl support.
    
           WINDOW_FULLSCREEN = 1,          //!< change the window to fullscreen.
           WINDOW_FREERATIO  = 0x00000100, //!< the image expends as much as it can (no ratio constraint).
           WINDOW_KEEPRATIO  = 0x00000000  //!< the ratio of the image is respected.
         };

5. imshow函数   
函数原型

void imshow(const String& winname, const ogl::Texture2D& tex);

1)第一个参数，设置需要显示的窗口名称   
2)第二个参数，填写需要显示的图像

6. imwrite函数

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

1)第一个参数，设置保存的文件名，需填写后缀，如”1.bmp”   
2)第二个参数，要保存的Mat类型图像数据   
3)第三个参数，表示特定格式保存的参数编码，一般采用默认值不填写   
7. waitKey()函数

/** @brief Waits for a pressed key.
    
    The function waitKey waits for a key event infinitely (when \f$\texttt{
       delay}\leq 0\f$ ) or for delay
    milliseconds, when it is positive. Since the OS has a minimum time between switching threads, the
    function will not wait exactly delay ms, it will wait at least delay ms, depending on what else is
    running on your computer at that time. It returns the code of the pressed key or -1 if no key was
    pressed before the specified time had elapsed.
    
    @note
    
    This function is the only method in HighGUI that can fetch and handle events, so it needs to be
    called periodically for normal event processing unless HighGUI is used within an environment that
    takes care of event processing.
    
    @note
    
    The function only works if there is at least one HighGUI window created and the window is active.
    If there are several HighGUI windows, any of them can be active.
    
    @param delay Delay in milliseconds. 0 is the special value that means "forever".
     */
    CV_EXPORTS_W int waitKey(int delay = 0);

1)参数，如果delay>0, 表示等待delay毫秒之后结束   
如果delay=0, 表示无限等待，直到有按键按下结束

2）返回值为对应按下按键的ASCII码值,如Esc的ASCII码为27

![70 4][]![70 5][]

![70 6][]

[Center]: /images/20220521/0a78893d662e45599764e1f99889221e.png
[70]: /images/20220521/24bab1fceb904402b80a5854185994c6.png
[70 1]: /images/20220521/1fde022b8ecc43d4888a933e150466b0.png
[70 2]: /images/20220521/29e3a0ed53a44d168727441d9d0cbb41.png
[70 3]: /images/20220521/8520cdb18e9440fd8e4f7ea81e43cb6d.png
[70 4]: https://img-blog.csdn.net/20180702210625451?watermark/2/text/aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MDgwNzI0Nw==/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70
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[70 6]: /images/20220521/6053920dfd344b6c90578faa7bd90b2f.png