一、cv2.imdecode簡(jiǎn)介
cv2.imdecode函數(shù)是OpenCV中的一個(gè)非常常用的圖像處理函數(shù),在圖像讀取以及網(wǎng)絡(luò)傳輸中是必不可少的一個(gè)步驟。它的作用是將圖像數(shù)據(jù)從存儲(chǔ)格式中解析出來并轉(zhuǎn)化為OpenCV中的圖像格式。
在讀取本地圖像文件時(shí),往往會(huì)使用cv2.imread函數(shù)。而在網(wǎng)絡(luò)傳輸中,需要對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼,然后再進(jìn)行傳輸,最后在解碼顯示。cv2.imdecode函數(shù)就是用來對(duì)編碼后的圖像二進(jìn)制數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼,生成OpenCV中的圖像格式,以供后續(xù)的圖像處理。
二、cv2.imdecode函數(shù)參數(shù)分析
cv2.imdecode函數(shù)的語法格式為:
cv2.imdecode(imgbuf, flags=-1)
其中,imgbuf是需要解碼的圖像數(shù)據(jù),一般是一個(gè)字節(jié)數(shù)組或者字節(jié)串。flags是一個(gè)標(biāo)志參數(shù),用于指定解碼方式。下面對(duì)這兩個(gè)參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)解析:
1. imgbuf參數(shù)解析
imgbuf參數(shù)表示需要解碼的圖像數(shù)據(jù),一般是二進(jìn)制數(shù)據(jù)。可以由以下4種方式傳遞給imgbuf參數(shù):
a. 直接使用二進(jìn)制數(shù)據(jù)
首先,我們可以直接定義一個(gè)包含圖像數(shù)據(jù)的二進(jìn)制數(shù)組,然后將其傳遞給cv2.imdecode函數(shù),如下所示:
import cv2
import numpy as np
# 讀取本地圖片
img = cv2.imread("test.png")
# 將圖片編碼為二進(jìn)制數(shù)組
_, img_buf = cv2.imencode(".png", img)
# 直接使用二進(jìn)制數(shù)組解碼
img_decode = cv2.imdecode(np.frombuffer(img_buf, np.uint8), 1)
b. 讀取本地圖片
其次,我們可以使用Python中的open函數(shù)和read方法讀取本地圖片文件,將其轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制數(shù)據(jù)并傳遞給cv2.imdecode函數(shù),如下所示:
import cv2
import numpy as np
# 讀取本地圖片
with open("test.png", "rb") as f:
img_bytes = f.read()
# 將圖片編碼為二進(jìn)制數(shù)組
_, img_buf = cv2.imencode(".png", np.frombuffer(img_bytes, np.uint8))
# 直接使用二進(jìn)制數(shù)組解碼
img_decode = cv2.imdecode(np.frombuffer(img_buf, np.uint8), 1)
c. 通過OpenCV的VideoCapture對(duì)象讀取視頻幀
cv2.VideoCapture是OpenCV中用于讀取視頻的類。它的read方法返回兩個(gè)參數(shù),一個(gè)是bool類型的ret,表示視頻是否讀取結(jié)束,另一個(gè)是一幀視頻對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)。雖然它的主要作用是讀取視頻,但實(shí)際上它也可以用來讀取單幀圖像,并將其轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制數(shù)據(jù)傳遞給cv2.imdecode函數(shù),如下所示:
import cv2
import numpy as np
# 創(chuàng)建VideoCapture對(duì)象讀取視頻
video = cv2.VideoCapture("test.avi")
# 獲取一幀視頻
_, img = video.read()
# 將圖像編碼為二進(jìn)制數(shù)組
_, img_buf = cv2.imencode(".png", img)
# 直接使用二進(jìn)制數(shù)組解碼
img_decode = cv2.imdecode(np.frombuffer(img_buf, np.uint8), 1)
d. 通過網(wǎng)絡(luò)傳輸來獲取圖像數(shù)據(jù)
另外,我們可以通過網(wǎng)絡(luò)傳輸來獲取圖像數(shù)據(jù),并將其轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制數(shù)據(jù)傳遞給cv2.imdecode函數(shù)。這部分代碼不涉及網(wǎng)絡(luò)傳輸,該部分不作展開。
2. flags參數(shù)解析
flags參數(shù)表示解碼方式,它有以下幾種取值:
a. cv2.IMREAD_UNCHANGED
如果傳遞的參數(shù)為cv2.IMREAD_UNCHANGED或者-1,則以原有的圖像數(shù)據(jù)的方式進(jìn)行解碼。即如果輸入的圖像數(shù)據(jù)是灰度圖像,則解碼后的圖像數(shù)據(jù)仍然是灰度圖像;如果輸入的圖像數(shù)據(jù)是彩色圖像,則解碼后的圖像數(shù)據(jù)仍然是彩色圖像。
b. cv2.IMREAD_GRAYSCALE
如果傳遞的參數(shù)為cv2.IMREAD_GRAYSCALE或者0,則以灰度圖像的方式進(jìn)行解碼,將彩色圖像轉(zhuǎn)化為灰度圖像。
c. cv2.IMREAD_COLOR
如果傳遞的參數(shù)為cv2.IMREAD_COLOR或者1,則以彩色圖像的方式進(jìn)行解碼,將灰度圖像轉(zhuǎn)化為彩色圖像。如果輸入的圖像數(shù)據(jù)是灰度圖像,則在解碼后仍然是灰度圖像。這是默認(rèn)的解碼方式。
d. cv2.IMREAD_ANYDEPTH
如果傳遞的參數(shù)為cv2.IMREAD_ANYDEPTH或者2,則以原有的圖像深度進(jìn)行解碼。
e. cv2.IMREAD_ANYCOLOR
如果傳遞的參數(shù)為cv2.IMREAD_ANYCOLOR或者4,則忽略輸入的圖像的顏色空間標(biāo)記,以默認(rèn)的顏色空間進(jìn)行解碼。
f. cv2.IMREAD_REDUCED_GRAYSCALE_2
如果傳遞的參數(shù)為cv2.IMREAD_REDUCED_GRAYSCALE_2或者16,則以灰度圖像的方式解碼,并將圖像的長(zhǎng)寬各縮小為原來的$\frac{1}{2}$。
g. cv2.IMREAD_REDUCED_GRAYSCALE_4
如果傳遞的參數(shù)為cv2.IMREAD_REDUCED_GRAYSCALE_4或者32,則以灰度圖像的方式解碼,并將圖像的長(zhǎng)寬各縮小為原來的$\frac{1}{4}$。
h. cv2.IMREAD_REDUCED_GRAYSCALE_8
如果傳遞的參數(shù)為cv2.IMREAD_REDUCED_GRAYSCALE_8或者64,則以灰度圖像的方式解碼,并將圖像的長(zhǎng)寬各縮小為原來的$\frac{1}{8}$。
i. cv2.IMREAD_REDUCED_COLOR_2
如果傳遞的參數(shù)為cv2.IMREAD_REDUCED_COLOR_2或者512,則以彩色圖像的方式解碼,并將圖像的長(zhǎng)寬各縮小為原來的$\frac{1}{2}$。
j. cv2.IMREAD_REDUCED_COLOR_4
如果傳遞的參數(shù)為cv2.IMREAD_REDUCED_COLOR_4或者1024,則以彩色圖像的方式解碼,并將圖像的長(zhǎng)寬各縮小為原來的$\frac{1}{4}$。
k. cv2.IMREAD_REDUCED_COLOR_8
如果傳遞的參數(shù)為cv2.IMREAD_REDUCED_COLOR_8或者2048,則以彩色圖像的方式解碼,并將圖像的長(zhǎng)寬各縮小為原來的$\frac{1}{8}$。
三、cv2.imdecode示例
下面是一個(gè)簡(jiǎn)單的示例,它演示了如何使用cv2.imdecode函數(shù)將圖像從二進(jìn)制數(shù)據(jù)中解碼出來:
import cv2
import numpy as np
# 讀取本地圖片
img = cv2.imread("test.png")
# 將圖片編碼為二進(jìn)制數(shù)組
_, img_buf = cv2.imencode(".png", img)
# 直接使用二進(jìn)制數(shù)組解碼
img_decode = cv2.imdecode(np.frombuffer(img_buf, np.uint8), 1)
# 顯示原始圖像和解碼后的圖像
cv2.imshow("Original Image", img)
cv2.imshow("Decoded Image", img_decode)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()
四、總結(jié)
從本文對(duì)cv2.imdecode函數(shù)的解析來看,cv2.imdecode是OpenCV中功能非常強(qiáng)大的一個(gè)函數(shù)。它可以幫助我們?cè)谧x取本地圖像文件或者網(wǎng)絡(luò)傳輸圖像數(shù)據(jù)時(shí),將圖像數(shù)據(jù)從存儲(chǔ)格式中解析出來,并轉(zhuǎn)化為OpenCV中的圖像格式。在實(shí)際圖像處理中,將圖像數(shù)據(jù)解析為圖像格式時(shí)占據(jù)著必不可少的一個(gè)步驟。因此,理解cv2.imdecode函數(shù)的使用方法以及參數(shù)含義,對(duì)于OpenCV圖像處理入門以及工程實(shí)踐都具有非常重要的意義。