数字图像的加载、显示和输出

图像处理的最基本工作，也是第一步工作：读取、显示和输出图片。

1.图像读取

opencv图像读取的函数是：imread(图像路径，加载模式)；输入参数有2个：

“图像路径”是一个字符串；使用绝对路径和相对路径都是可以的，但相对路径必须是程序的工作路径。一般的图像格式都是支持的，如bmp，jpg，png，tiff等。
“读取模式”是一个枚举型的整数，用于指定读取图像的颜色类型。缺省值是1，一般在调用时我们可以不输入这个参数，默认值1表示载入三通道的彩色图像。有如下取值：
- IMREAD_UNCHANGED：取值：-1。不改变原始图像的读取模式。
- IMREAD_GRAYSCALE：取值：0。将图像转换成灰度图读取。
- IMREAD_COLOR：取值：1。为默认缺省值，将图像转换成3通道彩色图像读取。
- IMREAD_ANYDEPTH：取值：2。读取后是灰度图。这个没搞明白是什么意思。知道的朋友不妨留言指教，不甚感激。
- IMREAD_ANYCOLOR：取值：4。无损读取原始图像。源图像为彩色图像就读取为3通道彩色图像，源图像为灰度图就读取为灰度图。

为更一步准确掌握这些参数的区别，用3幅图像测试下，这三幅图像分别为：”scooter.png” ：带alpha通道的彩色图像； “lenna.bmp”：3通道彩色图像； “moon.bmp”：灰度图像。如下图所示：

import cv2scooter_path = "scooter.png"  # 带alpha通道的彩色图像
lenna_path = "lenna.bmp"  # 3通道彩色图像
moon_path = "moon.bmp"  # 灰度图像pic = [scooter_path, lenna_path, moon_path]for p in pic:for i in [-1, 0, 1, 2, 4]: # 加载模式的取值img = cv2.imread(p, i)print(p, i, img.shape)

输出结果：

scooter.png -1 (512, 512, 4)
scooter.png 0 (512, 512)
scooter.png 1 (512, 512, 3)
scooter.png 2 (512, 512)
scooter.png 4 (512, 512, 3)
lenna.bmp -1 (512, 512, 3)
lenna.bmp 0 (512, 512)
lenna.bmp 1 (512, 512, 3)
lenna.bmp 2 (512, 512)
lenna.bmp 4 (512, 512, 3)
moon.bmp -1 (640, 662)
moon.bmp 0 (640, 662)
moon.bmp 1 (640, 662, 3)
moon.bmp 2 (640, 662)
moon.bmp 4 (640, 662)

我们可以从读入图像后的shape中看出一些端倪。

当取值为-1时，即读取模式为IMREAD_UNCHANGED时，源图像是什么样就是什么样。
当取值为0时，即读取模式为IMREAD_GRAYSCALE时，都读取成灰度图像。
当取值为1时，即读取模式为IMREAD_COLOR时，不管源图像是什么，都转换成3通道图像。
当取值为2时，即读取模式为IMREAD_ANYDEPTH时，都读取成了灰度图，没搞明白与上面的IMREAD_GRAYSCALE有什么区别。
当取值为4时，即读取模式为IMREAD_ANYCOLOR时，源图像为彩色图像就读取为3通道彩色图像，源图像为灰度图就读取为灰度图。

一般来说，将图像读取成统一的模式对于后续的处理非常重要，一般都使用3通道的彩色图像进行处理，所以默认值是1，即不管源图像是什么，统一转成3通道的图像。对于灰度图，也是3通道，只不过每个通道的值都相等。

如果需要特殊处理，例如只处理灰度图，或需要alpha通道，那么就可以灵活使用其它的读取模式。

2.图像显示

import cv2
lenna_path = "lenna.bmp"
img = cv2.imread(lenna_path)
cv2.imshow('lenna', img)
cv2.waitKey()

opencv中的图像显示函数是imshow(title,img)，title是显示图片的窗口标题，img就是要显示的图像。如果不添最后一句cv2.waitKey()，执行时窗口是一闪而过。waitKey()表示无限等待。中间可以输入数值，如5000，cv2.waitKey(5000)，表示5000毫秒即5秒后自动关闭窗口。

lenna_path = "lnnea.bmp"
img = cv2.imread(lenna_path)
cv2.imshow('lenna', img)
cv2.waitKey()

输出：

error: (-215) size.width>0 && size.height>0 in function cv::imshow

从报错信息可以推断，是图像的size有问题，即没有得到图像的size。换句话说就是没有读取到源图像。仔细检查发现是文件名弄错了。

这里需要注意，调用imread()，就算图像的路径是错的，或者没有这张图片，也不会报错，但得到的是None。接着往下使用imshow()显示的话就会报错。
所以下次看到这个size的报错信息，一定是图片路径或图片名称错了。

opencv对多个图片输出在同一个窗口并没有直接的支持手段，但有时候我们会有这个需求，这时使用matplotlib搭配使用比较合适，这个以后再说。

3.图像输出

lenna_path = "Input\\lenna.bmp"
img = cv2.imread(lenna_path)
cv2.imwrite('Output\\lenna.jpg', img)

opencv中的图像输出函数是imwrite(path, img);path是输出图片的路径和名称，格式转换在这里只需要换个后缀名即可。img就是要保存的图像。

需要注意的是，如果输出时，指定的输出目录不存在，例如不存在Output目录，imwrite()不会报错，但也不会自动创建目录然后输出。这样做的结果是什么也没有发生。