如何将图像读取为numpy矩阵？如何将numpy矩阵变成图像保存？为什么cv2保存的图片是黑色的？为什么cv2显示的时候会黑屏?如何给灰度图增加一个维度？

图像的库是很多的，我发现自己真的额也是不精通，以后会专门使用几个库，让自己对一个库的知识体系更加完整，要不然真的很零散。然后在图像处理这方面，决定好好学习使用一下cv2。
opencv-python的文档在这里

安装

pip install opencv-python

读取你的图像数据

import cv2
img = cv2.imread("C:\\world.jpg")

这样的读取进来的数据是按照H，W，C的顺序读取进来的，然后数据的类型就是numpy矩阵，默认是uint8类型，还有个重点就是三个通道的顺序是BGR，和我们常识相反。想要转换成深度学习中可以处理的话，最好直接转换成0-1之间：

img = img.astype(np.float32)/255.

保存图像

如果想要保存的话，需要注意cv2使用的函数认为0-255之间的，所以刚才处理的图片一般要转换回这个区间才可以，否则可能保存的图片全是黑色的！

cv2.imwrite("C:\\world2.jpg", img*255.)

灰度图片

注意点：操作的时候使用0-1区间的像素值进行操作；显示的时候用float类型的0-1区间或者uint8类型的0-255区间，imshow会自动识别；但是imwrite保存的时候使用0-255区间！

1. 直接就以灰度图片的形式读入：

img = cv2.imread("C:\\world.jpg", cv2.IMREAD_GRAYSCALE)

2. 从BGR图转换过来

img_gray = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_RGB2GRAY)

还有注意的是，灰度图片的numpy矩阵的shape是H,W，不带C！如果想要增加一个维度的话，可以使用下面这个numpy基本操作：

img_gray = img_gray[:,:,None]

这样的话，得出的维度就是H，W，C，其中C=1。

显示图片

注意加上cv2.waitKey(0)不会有黑屏的情况。后面必须加上这句话！cv2.waitKey(delay)，delay参数表示延迟多少毫秒。默认情况为0。当delay≤0，可以理解为延迟无穷大毫秒，就是暂停了。（参考链接）

cv2.imshow('pic', img)
cv2.waitKey(0)

或者

cv2.imshow('pic', img*255.)
cv2.waitKey(0)