04: 图像基本操作

2021-12-07 14:47:30 浏览数 (1)

学习获取和修改像素点的值，ROI感兴趣区域，通道分离合并等基本操作。图片等可到文末引用处下载。

目标

  • 访问和修改图片像素点的值
  • 获取图片的宽、高、通道数等属性
  • 了解感兴趣区域ROI
  • 分离和合并图像通道

教程

获取和修改像素点值

我们先读入一张图片：

代码语言：javascript复制
import cv2

img = cv2.imread('lena.jpg')Copy to clipboardErrorCopied

通过行列的坐标来获取某像素点的值，对于彩色图，结果是B,G,R三个值的列表，对于灰度图或单通道图，只有一个值：

代码语言：javascript复制
px = img[100, 90]
print(px)  # [103 98 197]

# 只获取蓝色blue通道的值
px_blue = img[100, 90, 0]
print(px_blue)  # 103Copy to clipboardErrorCopied

还记得吗？行对应y，列对应x，所以其实是img[y, x]，需要注意噢(●ˇ∀ˇ●)。容易混淆的话，可以只记行和列，行在前，列在后。

修改像素的值也是同样的方式：

代码语言：javascript复制
img[100, 90] = [255, 255, 255]
print(img[100, 90])  # [255 255 255]Copy to clipboardErrorCopied

经验之谈：还有一种性能更好的方式，获取：img.item(100,100,0)，修改：img.itemset((100,100,0),255)，但这种方式只能B,G,R逐一进行。

注意：这步操作只是内存中的img像素点值变了，因为没有保存，所以原图并没有更改。

图片属性

img.shape获取图像的形状，图片是彩色的话，返回一个包含行数（高度）、列数（宽度）和通道数的元组，灰度图只返回行数和列数：

代码语言：javascript复制
print(img.shape)  # (263, 247, 3)
# 形状中包括行数、列数和通道数
height, width, channels = img.shape
# img是灰度图的话：height, width = img.shapeCopy to clipboardErrorCopied

img.dtype获取图像数据类型：

代码语言：javascript复制
print(img.dtype)  # uint8Copy to clipboardErrorCopied

经验之谈：多数错误是因为数据类型不对导致的，所以健壮的代码应该对这个属性加以判断。

img.size获取图像总像素数：

代码语言：javascript复制
print(img.size)  # 263*247*3=194883Copy to clipboardErrorCopied

ROI

ROI：Region of Interest，感兴趣区域。什么意思呢？比如我们要检测眼睛，因为眼睛肯定在脸上，所以我们感兴趣的只有脸这部分，其他都不care，所以可以单独把脸截取出来，这样就可以大大节省计算量，提高运行速度。

截取ROI非常简单，指定图片的范围即可（后面我们学了特征后，就可以自动截取辣，(ง •_•)ง）：

代码语言：javascript复制
# 截取脸部ROI
face = img[100:200, 115:188]
cv2.imshow('face', face)
cv2.waitKey(0)Copy to clipboardErrorCopied

通道分割与合并

彩色图的BGR三个通道是可以分开单独访问的，也可以将单独的三个通道合并成一副图像。分别使用cv2.split()和cv2.merge()：

代码语言：javascript复制
b, g, r = cv2.split(img)
img = cv2.merge((b, g, r))Copy to clipboardErrorCopied

split()函数比较耗时，更高效的方式是用numpy中的索引，如提取B通道：

代码语言：javascript复制
b = img[:, :, 0]
cv2.imshow('blue', b)
cv2.waitKey(0)Copy to clipboardErrorCopied

小结

  • img[y,x]获取/设置像素点值，img.shape：图片的形状（行数、列数、通道数）,img.dtype：图像的数据类型。
  • img[y1:y2,x1:x2]进行ROI截取，cv2.split()/cv2.merge()通道分割/合并。更推荐的获取单通道方式：b = img[:, :, 0]。

练习

  1. 打开lena.jpg，将帽子部分（高：25120，宽：50220）的红色通道截取出来并显示。

接口文档

  • cv2.split()
  • cv2.merge()

引用

  • 本节源码
  • Basic Operations on Images
opencv

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