Terri70136 发表于 2023-3-28 08:14

OpenCV入门(三)快速学会OpenCV2图像处理基础

# OpenCV入门(三)快速学会OpenCV2图像处理基础
1.颜色变换cvtColor

imgproc的模块名称是由image(图像)和process(处理)两个单词的缩写组合而成的,是重要的图像处理模块,主要包括图像滤波、几何变换、直方图、特征检测与目标检测等。
这个模块包含一系列的常用图像处理算法,相对而言,imgproc是OpenCV一个比较复杂的模块。OpenCV中的一些画图函数也属于这个模块。
颜色变换是imgproc模块中一个常用的功能。 我们生活中大多数看到的彩色图片都是RGB类型的,但是在进行图像处理时需要用到灰度图、二值图、HSV、HSI等颜色制式,OpenCV提供了cvtColor()函数来实现这些功能。 这个函数用来进行颜色空间的转换,随着OpenCV版本的升级,对于颜色空间种类的支持越来越多,涉及不同颜色空间之间的转换,比如RGB和灰度的互转、RGB和HSV(六角锥体模型,这个模型中颜色的参数分别是色调H、饱和度S、明度V)的互转等。 cvtColor函数声明如下:
cvtColor(src, code[, dst[, dstCn]])其中, 参数src表示输入图像,即要进行颜色空间变换的原图像,可以是数组矩阵; code表示颜色空间转换代码,即在此确定将什么制式的图片转换成什么制式的图片;dst表示输出与src相同大小和深度的图像,即进行颜色空间变换后存储图像; dstCn表示目标图像通道数,默认取值为0,如果参数为0,则从src和代码自动获得通道的数量。 函数cvtColor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,但是从RGB向其他类型转换时必须明确指出图像的颜色通道。 值得注意的是,在OpenCV中,其默认的颜色制式排列是BGR而非RGB。对于24位颜色图像来说,前8位是蓝色,中间8位是绿色,最后8位是红色。 需要注意的是,cvtColor函数不能直接将RGB图像转换为二值图像,需要借助threshold函数。 另外,如果对8-bit图像使用cvtColor()函数进行转换将会丢失一些信息。我们常用的颜色空间转换有两种:将BGR转换为Gray或HSV。
下面看一个例子,将图片转换为灰度图和HSV。
import cv2
   #将图片转换为灰度图
   src_image = cv2.imread("test.jpg")
   gray_image = cv2.cvtColor(src_image, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
   #将图片转换为HSV
   hsv_image = cv2.cvtColor(src_image, cv2.COLOR_BGR2HSV)
   cv2.imshow("src_image", src_image)
   cv2.imshow("gray_image", gray_image)
   cv2.imshow("hsv_image", hsv_image)
   cv2.waitKey(0)首先读取工程目录下的图片test.jpg,然后调用cvtColor函数将原图转为灰度图,再调用cvtColor函数将原图转为HSV图,最后将3幅图片显示出来。
运行实例,结果如图所示。



在这里插入图片描述

2.截取图像

2.1切片和索引
现在我们把磁盘上的一幅图片文件读到内存中,比如:
img = cv.imread("p1.jpg"); #读取一幅图片实际上是一个NumPy包的array数组,它包含着每个像素点的数据。因此熟悉NumPy是操作图像数据的基础。NumPy是Python中用于数据分析、机器学习、科学计算的重要软件包。它极大地简化了向量和矩阵的操作及处理。Python中的不少数据处理软件包依赖于NumPy作为其基础架构的核心部分(例如scikit-learn、SciPy、Pandas和TensorFlow)
NumPy包提供了两种基本对象:ndarray(N维数组)和func(通用函数)。ndarray数组用来存放相同数据类型的多维数组,func是可以对数组进行运算处理的函数。
ndarray对象的内容可以通过索引或切片来访问和修改,与Python中list的切片操作一样。ndarray数组可以基于0~n的下标进行索引,切片对象可以通过内置的slice函数,并设置start、stop及step参数进行,从原数组中切割出一个新数组。比如:
a = np.arange(10)
   s = slice(2,7,2)   #从索引2开始到索引7停止,间隔为2
   print (a)输出结果为:。
在以上实例中,首先通过arange()函数创建ndarray对象。然后分别设置起始、终止和步长的参数为2、7、2。我们也可以通过冒号分隔切片参数start:stop:step来进行切片操作:
a = np.arange(10)
   b = a   #从索引2开始到索引7停止,间隔为2
   print(b)输出结果为:。
其中,有关冒号的解释是:如果只放置一个参数,如,就将返回与该索引相对应的单个元素;如果为,就表示从该索引开始以后的所有项都将被提取;如果使用了两个参数,如,那么提取两个索引(不包括停止索引)之间的项。
比如:
a = np.arange(10)#
   b = a
   print(b)输出结果为5。
比如:
a = np.arange(10)
   print(a)输出结果为:。
再比如:
a = np.arange(10)#
   print(a)输出结果为:。
多维数组同样适用上述索引提取方法:
a = np.array([,,])
   print(a)
   #从某个索引处开始切割
   print('从数组索引 a 处开始切割')
   print(a)输出结果为:
[
      
      ]
   从数组索引 a 处开始切割
   [
      ]由于图像是数组形式所以我们可以用切片进行截取图像,代码如下:
import cv2

#将图片转换成灰度图
src_image = cv2.imread("test.jpg")
print(src_image)
img=src_image
cv2.imshow("cut",img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destoryAllWindos()输出结果:



在这里插入图片描述

3.获取颜色通道

cv2.split可以帮助我们获取不同颜色通道。
声明如下:
cv2.split(img)实例代码:
# 获取颜色通道
img = cv2.imread("picture.jpg")# 读取图片
b, g, r = cv2.split(img)# 分割颜色通道
print(r.shape, g.shape, b.shape)# 调试输出输出结果:
(1263, 1920) (1263, 1920) (1263, 1920)4.单通道显示

实例代码:
import cv2
src_image = cv2.imread("test.jpg")
cur_img=src_image.copy()#深拷贝
cur_img[:, :, 0] = 0# B通道设置为0
cur_img[:, :, 1] = 0# G通道设置为0
cv2.imshow("B channel", cur_img)# 图片展示
cv2.waitKey(0)
cv2.destoryAllWindos()输出结果:



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