转载：【opencv入门教程之三】：图片的载入|显示|输出
本系列文章由@淺墨_毛星云 出品，轉載請注明出處。??
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作者：毛星云（淺墨）????郵箱：?happylifemxy@163.com?
寫作當前博文時配套使用的OpenCV版本： 2.4.8
這篇文章中，我們將詳細而深入地弄懂入門OpenCV2最基本的問題，那就是圖像的載入，顯示和輸出。
PS:文章末尾提供了博文配套程序源代碼的下載。
依然是先看一張運行截圖：
了解過之前老版本OpenCV的童鞋們都應該清楚，對于OpenCV1.0時代的基于 C 語言接口而建的圖像存儲格式IplImage*，如果在退出前忘記release掉的話，就會照成內存泄露。而且用起來超級麻煩，我們往往在debug的時候，很大一部分時間在糾結手動釋放內存的問題。雖然對于小型的程序來說手動管理內存不是問題，但一旦我們寫的代碼變得越來越龐大，我們便會開始越來越多地糾纏于內存管理的問題，而不是著力解決你的開發目標。
這，就有些舍本逐末的感覺了。
而淺墨在這篇文章開頭想說，自從OpenCV踏入2.0時代，用Mat類數據結構作為主打之后，OpenCV變得越發像需要很少編程涵養的Matlab那樣，上手超級快。甚至有些函數名稱都和matlab一樣，比如大家所熟知的imread，imwrite，imshow等函數。
這對于我們廣大圖像處理領域的孩子們來說，這的確是一個可喜可賀的事情。
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這篇文章中，我們主要來詳細看一看入門OpenCV2最基本的問題，那就圖像的載入，顯示和輸出。
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一、開胃菜之一???關于OpenCV的命名空間
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OpenCV中的C++類和函數都是定義在命名空間cv之內的，有兩種方法可以訪問。第一種是，在代碼開頭的適當位置，加上usingnamespace cv;這句。
另外一種是在使用OpenCV類和函數時，都加入cv::命名空間。不過這種情況難免會不爽，每用一個OpenCV的類或者函數，都要多敲四下鍵盤寫出cv::，很麻煩。
所以，淺墨推崇大家在代碼開頭的適當位置，加上using namespace cv;這句。于是和opencv命名空間一了百了了。
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比如淺墨，在寫簡單的OpenCV程序的時候，如下這三句是標配：
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二、開胃菜之二???關于Mat類型
cv::Mat類是用于保存圖像以及其他矩陣數據的數據結構。默認情況下，其尺寸為0，我們也可以指定初始尺寸,比如，比如定義一個Mat類對象，就要寫cv::Mat pic(320,640,cv::Scalar(100));
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Mat類型作為OpenCV2新紀元的重要代表“人物”，淺墨準備在稍后的文章中，花長篇幅詳細講解它，現在我們只要理解，它是對應于OpenCV1.0時代的IplImage的主要用來存放圖像的數據結構就行了。對于這篇文章，我們需要用到關于Mat其實就簡單的這樣一句代碼：
Mat myMat= imread("dota.jpg");?
表示從工程目錄下把一幅名為dota.jpg的jpg類型的圖像載入到Mat類型的myMat中。這里的imread函數這篇文章的下文就會詳細剖析到。
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好吧，開胃菜就是這么多了，下面來看看今天的主要內容，圖像的載入和顯示，處理圖像混合，設置感興趣區域以及如何輸出圖像，一項一項來擊破吧。
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三、圖像的載入和顯示
在新版本的OpenCV2中，最簡單的圖像載入和顯示只需要3句代碼，非常便捷。這三句代碼分別對應了三個函數，他們分別是：
imread( ), namedWindow( )以及imshow( )。我們依次來解析一下這三個函數。
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1.imread函數
首先，我們看imread函數，可以在OpenCV官方文檔中查到其原型如下：
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Mat imread(const string& filename, intflags=1 );?
■?第一個參數，const string&類型的filename，填我們需要載入的圖片路徑名。
在Windows操作系統下，OpenCV的imread函數支持如下類型的圖像載入：
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- Windows位圖 - *.bmp, *.dib
- JPEG文件 - *.jpeg, *.jpg, *.jpe
- JPEG 2000文件- *.jp2
- PNG圖片 - *.png
- 便攜文件格式- *.pbm, *.pgm, *.ppm
- Sun rasters光柵文件 - *.sr, *.ras
- TIFF 文件 - *.tiff, *.tif
■?第二個參數，int類型的flags，為載入標識，它指定一個加載圖像的顏色類型。可以看到它自帶缺省值1.所以有時候這個參數在調用時我們可以忽略，在看了下面的講解之后，我們就會發現，如果在調用時忽略這個參數，就表示載入三通道的彩色圖像。
可以在OpenCV中標識圖像格式的枚舉體中取值。通過轉到定義，我們可以在higui_c.h中發現這個枚舉的定義是這樣的：
相應的解釋：
- CV_LOAD_IMAGE_UNCHANGED，這個標識在新版本中被廢置了，忽略。
- CV_LOAD_IMAGE_ANYDEPTH- 如果取這個標識的話，若載入的圖像的深度為16位或者32位，就返回對應深度的圖像，否則，就轉換為8位圖像再返回。
- CV_LOAD_IMAGE_COLOR- 如果取這個標識的話，總是轉換圖像到彩色一體
- CV_LOAD_IMAGE_GRAYSCALE- 如果取這個標識的話，始終將圖像轉換成灰度1
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如果輸入有沖突的標志，將采用較小的數字值。比如CV_LOAD_IMAGE_COLOR | CV_LOAD_IMAGE_ANYCOLOR 將載入3通道圖。
如果想要載入最真實的圖像，選擇CV_LOAD_IMAGE_ANYDEPTH | CV_LOAD_IMAGE_ANYCOLOR。
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因為flags是int型的變量，如果我們不在這個枚舉體中取值的話，還可以這樣來：
- flags >0返回一個3通道的彩色圖像。
- flags =0返回灰度圖像。
- flags <0返回包含Alpha通道的加載的圖像。
需要注意的點：輸出的圖像默認情況下是不載入Alpha通道進來的。如果我們需要載入Alpha通道的話呢，這里就需要取負值。
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如果你搞怪，flags取1999，也是可以的，這時就表示返回一個3通道的彩色圖像。
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好了，講了這么多，來幾個載入示例，一看就懂：
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2.namedWindow函數
顧名思義，namedWindow函數，用于創建一個窗口。
函數原型是這樣的：
void namedWindow(const string& winname,int flags=WINDOW_AUTOSIZE );? ? ??■?第一個參數，const string&型的name，即填被用作窗口的標識符的窗口名稱。
? ? ??■?第二個參數，int 類型的flags?，窗口的標識，可以填如下的值：
- WINDOW_NORMAL設置了這個值，用戶便可以改變窗口的大小（沒有限制）
- WINDOW_AUTOSIZE如果設置了這個值，窗口大小會自動調整以適應所顯示的圖像，并且不能手動改變窗口大小。
- WINDOW_OPENGL?如果設置了這個值的話，窗口創建的時候便會支持OpenGL。
函數剖析：
首先需要注意的是，它有默認值WINDOW_AUTOSIZE，所以，一般情況下，這個函數我們填一個變量就行了。
namedWindow函數的作用是，通過指定的名字，創建一個可以作為圖像和進度條的容器窗口。如果具有相同名稱的窗口已經存在，則函數不做任何事情。
我們可以調用destroyWindow()或者destroyAllWindows()函數來關閉窗口，并取消之前分配的與窗口相關的所有內存空間。
但話是這樣說，其實對于代碼量不大的簡單小程序來說，我們完全沒有必要手動調用上述的destroyWindow()或者destroyAllWindows()函數，因為在退出時，所有的資源和應用程序的窗口會被操作系統會自動關閉。
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3.imshow函數
在指定的窗口中顯示一幅圖像。
void imshow(const string& winname, InputArray mat);?■?第一個參數，const string&類型的winname，填需要顯示的窗口標識名稱。
?■?第二個參數，InputArray?類型的mat，填需要顯示的圖像。
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這里的InputArray?我們講一下吧，不然一直是個梗在這邊。通過轉到定義大法，我們可以在
Highgui.hpp中查到imshow的原型：
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CV_EXPORTS_W void imshow(const string&winname, InputArray mat);?
進一步對InputArray轉到定義，在core.hpp中查到一個typedef聲明：
typedef const _InputArray& InputArray;這其實一個類型聲明引用，就是說_InputArray和InputArray是一個意思，既然他們是一個意思，我們就來做最后一步，對_InputArray進行轉到定義，終于，我們在core.hpp發現了InputArray的真身：
可以看到，_InputArray類的里面首先定義了一個枚舉，然后是各類的模板類型和一些方法。更復雜的我們暫且不挖深講了，很多時候，遇到函數原型中的InputArray類型，我們把它簡單地當做Mat類型就行了。
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imshow?函數詳解：
imshow?函數用于在指定的窗口中顯示圖像。如果窗口是用CV_WINDOW_AUTOSIZE（默認值）標志創建的，那么顯示圖像原始大小。否則，將圖像進行縮放以適合窗口。而imshow?函數縮放圖像，取決于圖像的深度：
- 如果載入的圖像是8位無符號類型（8-bit unsigned），就顯示圖像本來的樣子。
- 如果圖像是16位無符號類型（16-bit unsigned）或32位整型（32-bit integer），便用像素值除以256。也就是說，值的范圍是[0,255 x 256]映射到[0,255]。
- 如果圖像是32位浮點型（32-bit floating-point），像素值便要乘以255。也就是說，該值的范圍是[0,1]映射到[0,255]。
還有一點，若窗口創建（namedWindow函數）的時候，如果設定了支持OpenGL（WINDOW_OPENGL?），那么imshow還支持ogl::Buffer ,ogl::Texture2D以及gpu::GpuMat作為輸入。
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四、輸出圖像到文件——imwrite函數
在OpenCV中，輸出圖像到文件，我們一般都用imwrite函數，它的聲明如下：
bool imwrite(const string& filename,InputArray img, const vector<int>& params=vector<int>() );?
?■?第一個參數，const string&類型的filename，填需要寫入的文件名就行了，帶上后綴，比如，“123.jpg”這樣。
?■?第二個參數，InputArray類型的img，一般填一個Mat類型的圖像數據就行了。
?■?第三個參數，const vector<int>&類型的params，表示為特定格式保存的參數編碼，它有默認值vector<int>()，所以一般情況下不需要填寫。而如果要填寫的話，有下面這些需要了解的地方：
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- 對于JPEG格式的圖片，這個參數表示從0到100的圖片質量（CV_IMWRITE_JPEG_QUALITY），默認值是95.
- 對于PNG格式的圖片，這個參數表示壓縮級別（CV_IMWRITE_PNG_COMPRESSION）從0到9。較高的值意味著更小的尺寸和更長的壓縮時間，而默認值是3。
- 對于PPM，PGM，或PBM格式的圖片，這個參數表示一個二進制格式標志（CV_IMWRITE_PXM_BINARY），取值為0或1，而默認值是1。
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函數解析：
imwrite函數用于將圖像保存到指定的文件。圖像格式是基于文件擴展名的，可保存的擴展名和imread中可以讀取的圖像擴展名一樣，為了方便查看，我們在這里再列一遍：
- Windows位圖 - *.bmp, *.dib
- JPEG文件 - *.jpeg, *.jpg, *.jpe
- JPEG 2000文件- *.jp2
- PNG圖片 - *.png
- 便攜文件格式- *.pbm, *.pgm, *.ppm
- Sun rasters光柵格式 - *.sr, *.ras
- TIFF 文件 - *.tiff, *.tif
五、一個綜合示例
最后是一個綜合示例，載入圖像，進行簡單圖像混合，顯示圖像，并且輸出混合后的圖像到jpg。
由于篇幅原因，這里的圖像混合具體細節我們放到稍后的文章中再講，現在先給大家看看混合的效果和源碼。囧，因為opencv圖像處理真的很少涉及到設計模式的問題，所以很多時候往往就是main函數中塞滿一串串代碼打天下，即便是OpenCV官方的示例都是如此。
好了，如下就是這篇文章配套綜合示例的配套源碼，非常的簡單明了：
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運行這個程序，會彈出四個我們在OpenCV中創建的窗口。
下面是運行截圖。首先是圖像載入和顯示的演示，我們載入了一張動漫人物圖：
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接著是載入一張dota2原畫和dota2logo圖，為圖像融合做準備：
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logo圖：
最終，經過處理，得到dota2原畫+logo的融合，并輸出一張名為我喜歡打dota2 by淺墨.jpg的圖片到工程目錄下。
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?嗯，本篇文章到這里就基本結束了，最后放出本篇文章配套示例程序的下載地址。
本篇文章的配套源代碼請點擊這里下載：
【淺墨OpenCV入門教程之三】圖像的載入，顯示和輸出配套源代碼下載
OK，本節的內容大概就是這些，我們下篇文章見：）
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