python + openCV圖像處理（一）

引言

此係列博客記錄 網易雲課堂 python + openCV圖像處理課程的學習過程。

本篇博客將介紹 讀取、顯示、保存圖像，讀取、修改 像素值（openCV 與 numpy） 三個部分。

介紹

OpenCV (Open Source Computer Vision Library) is released under a BSD license and hence it’s free for both academic and commercial use. It has C++, Python and Java interfaces and supports Windows, Linux, Mac OS, iOS and Android.

OpenCV was designed for computational efficiency and with a strong focus on real-time applications. Written in optimized C/C++, the library can take advantage of multi-core processing.

Enabled with OpenCL（一個爲異構平臺編寫程序的框架）, it can take advantage of the hardware acceleration of the underlying heterogeneous compute platform.

圖像基礎

1、圖像都是由像素構成的，在同等面積下，像素點越多，圖像越細膩。

2、圖像分類：

• 二值圖像：圖像只有 黑、白 兩種顏色（像素點 0 或 1）
• 灰度圖像：圖像只有 黑、白、灰 三種顏色（像素點 0 - 255，其中 0 爲黑色，255 爲白色，1-254 之間均爲灰色）
• RGB圖像：彩色圖像

tips: 二值和灰度圖像 均爲 單通道，RGB圖像 爲 三通道。

3、彩色圖像（RGB）：由 紅、綠、藍 三色 按照某種比例混合而成的。

• 比如：（255,182,193）表示淺粉紅色，更常用的16進制 - #FFB6C1
  

4、彩色圖像（BGR）：openCV庫 專用，順序爲 藍、綠、紅 。

代碼

1、讀取、顯示、保存圖像

# -*- coding: utf-8 -*- 

import cv2 # 導入 openCV 庫

i = cv2.imread(r"C:\workspace\python\openCV\test.jpg") # 讀取
cv2.imshow("Demo",i) # 顯示
cv2.waitKey(0) # 窗口等待
cv2.destroyAllWindows() # 從內存中釋放
cv2.imwrite(r"C:\workspace\python\openCV\test1.jpg",i) # 保存

其中，# -*- coding: utf-8 -*- 設置編碼格式爲 utf-8 ， 僅 python2 才需要（若沒有，則無法使用中文註釋）

imread("path",param)，其中 path 爲圖片的路徑，param 爲顯示控制參數：

• cv2.IMREAD_UNCHANGED - 以 原圖形式 讀入
• cv2.IMREAD_GRAYSCALE - 以 灰度形式 讀入
• cv2.IMREAD_COLOR - 以 彩色形式 讀入

imshow("name",image)，其中 name 爲窗口名稱，image 爲讀取的圖片對象。

waitKey(delay)，其中 delay 爲窗口的等待時間。

• delay > 0 - 等待 delay 毫秒
• delay < 0 - 等待鍵盤單擊
• delay = 0 - 無限等待
• delay = null - 等待鍵盤單擊

imwrite("path",image)，其中 path 爲保存圖片的路徑（自定義名稱），image 爲讀取的圖片對象

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2、讀取、修改 像素值（openCV）

import cv2

#BGR圖像

i = cv2.imread(r"C:\workspace\python\openCV\color.jpg",cv2.IMREAD_UNCHANGED) # BGR圖像，三通道
print(i[20,20]) # 結果 [255 248 255]

'''
修改像素方式一：統一修改
'''
i[20,20] = [0,0,0]
print(i[20,20]) # 結果 [0 0 0]

'''
修改像素方式二：逐 通道 修改
'''
i[20,20,0] = 0 # 藍 Blue 通道
i[20,20,1] = 1 # 綠 Green 通道
i[20,20,2] = 2 # 紅 Red 通道

print(i[20,20]) # 結果 [0 1 2]

#灰度圖像

g = cv2.imread(r"C:\workspace\python\openCV\gray.jpg",cv2.IMREAD_UNCHANGED) # 灰度圖像，單通道
print(g[20,20]) # 結果 255

g[20,20] = 0
print(g[20,20]) # 結果 0

其中，i[20,20] 表示 圖片 i 中第20行，20列的像素

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3、讀取、修改 像素值（numpy）

import cv2
import numpy as np

i = cv2.imread(r"C:\workspace\python\openCV\color.jpg",cv2.IMREAD_UNCHANGED) # BGR圖像，三通道

print(i.item(20,20,0)) # B 通道 255
i.itemset((20,20,0),0) 
print(i.item(20,20,0)) # 結果 0

print(i.item(20,20,1)) # G 通道 248
i.itemset((20,20,1),1) 
print(i.item(20,20,1)) # 結果 1

print(i.item(20,20,2)) # R 通道 255
i.itemset((20,20,2),2) 
print(i.item(20,20,2)) #結果 2

g = cv2.imread(r"C:\workspace\python\openCV\gray.jpg",cv2.IMREAD_UNCHANGED) # 灰度圖像，單通道
print(g.item(20,20)) # 結果 255

g.itemset((20,20),7)
print(g.item(20,20)) # 結果 7

item(x,y) - 讀取 (x,y) 座標的像素值，單通道

item(x,y,n) - 讀取 (x,y) 座標的像素值， 三通道，n 是通道（0-B，1-G，2-R）

itemset((x,y),k) - 修改 (x,y) 座標的像素值，k是新賦的值

itemset((x,y,n),k) - 修改 (x,y) 座標的像素值，k是新賦的值，n 是通道（0-B，1-G，2-R）

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