OpenCV3 图像处理笔记

此笔记针对 Python 版本的 opencv3，c++ 版本的函数和 python 版本的函数参数几乎一样，只是矩阵格式从 ndarray 类型变成适合 c++ 的 mat 模板类型。注意，因为 python 版本的opncv只提供接口没有实现，故函数原型还是来自 c++版本的opencv，但是参数解释中的数据类型还是和 python 保持一致。

图像的载入：imread() 函数

函数原型：

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

参数解释：

filename：图像的文件路径，sting 字符串类型
flags：载入标识，以何种方式读取图片，int 类型的 flags。常用取值解释如下：
- flags = 0：始终将图像转成灰度图再返回
- flags = 1：始终将图像转换成彩色图再返回，如果读取的是灰度图，则其返回的矩阵 shape 将变为 (height, width, 3)
- flags = 2：如果载入的图像深度为 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。

总结：读取文件中的图片到 OpenCV 中，返回 Mat 或者 ndarray 类型的矩阵，以彩色模式载入图像时，解码后的图像会默认以 BGR 的通道顺序进行存储。

cv2.imread()函数：

python-opencv 库的 imread 函数的 flags 参数取值方式与 C++ 版有所区别。使用函数 cv2.imread() 读入图像，图像要么在此程序的工作路径，要么函数参数指定了完整路径，第二个参数是要告诉函数应该如何读取这幅图片，取值如下：

cv2.IMREAD_COLOR : 取值 1，读入一副彩色图像。图像的透明度会被忽略，这是默认参数。
cv2.IMREAD_GRAYSCALE : 取值 0，以灰度模式读入图像。
cv2.IMREAD_UNCHANGED : 取值 -1，读入一幅图像，并且包括图像的 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 库的读取图像函数 cv2.imread() 官方定义如下图。

图像的显示：imshow()函数

函数原型：

void imshow(const string &winname, InputArray mat)

参数解释：

winname：需要显示的窗口标识名称，string 字符串类型
mat：需要显示的图像矩阵，ndarray numpy 矩阵类型

总结：imshow 函数用于在指定的窗口显示图像，窗口会自动调整为图像大小。

minMaxLoc 函数

函数 cv :: minMaxLoc 查找最小和最大元素值及其位置，返回的位置坐标是先列号，后行号（列号，行号）。在整个数组中搜索极值，或者如果mask不是空数组，则在指定的数组区域中搜索极值。（只适合单通道矩阵）。函数原型：

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());

函数参数解释：

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

灰度图的位深度是 16，则其矩阵的元素类型为 uint16 ，彩色图其位深度一般是 24 ，红色占 8 个位、蓝色占 8 个位、绿色占 8 个位，其矩阵的元素类型为 uint8。
位分辨率（ Bit Resolution ）又称色彩深度、色深或位深度，在位图图像或视频视频缓冲区，指一个像素中，每个颜色分量（Red、Green、Blue、Alpha 通道）的比特数。
matplotlib.image.imsave 将灰度图的矩阵保存为图像格式时，其默认保存的图像通道数为 4：RGBA，其中 RGB 三个通道对应的二维矩阵数值完全一样。