OpenCV 提供兩種用戶界面選項：

• 基于原生用戶界面的基本界面，適用于 Mac OS X 的 cocoa 或 carbon，以及適用于 Linux 或 Windows 用戶界面的 GTK ，這些界面在編譯 OpenCV 時被默認選擇。
• 基于 Qt 庫的略微更高級的界面，這是跨平臺的界面。必須在編譯 OpenCV 之前，在 CMake 中手動啟用 Qt 選項。

1. 圖像顯示

在 OpenCV 中，圖像顯示過程非常簡單，只需用 imread 函數載入到新版本的圖像存儲數據結構 Mat 類中，然后用 imshow 函數顯示即可。

#include <iostream>
#include "opencv2/opencv.hpp"using namespace cv;	
// 使用 cv 命名空間，否則后面需要使用 cv::Mat, cv::imread 等帶cv前綴int main()
{Mat image;image = imread("./image/dog.jpg");	// 載入圖像if (image.empty())	// 或者 if(!image.data) 判斷圖片是否加載成功{std::cout << "image not exist";return -1;}namedWindow("demo 圖片");imshow("demo 圖片", image);	// 顯示圖像imwrite("save.jpg", image);waitKey(0);	// 等待任意按鍵按下，退出圖片顯示return 0;
}

顯示結果

代碼分析：

1.1 Mat 類

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。我們也可以指定其初始尺寸， 比如定義一個 Mat 類對象， 就要寫 cv::Mat pic( 320, 640, cv::Scalar(100)) 。

1.2 imread 載入圖像函數

首先來看 imread 函數， 其用于讀取文件中的圖片到 OpenCV 中。可以在 OpenCV 官方文檔中查到它的原型， 如下。

Mat imread( const String& filename, int flags = IMREAD_COLOR )

• 第一個參數， const string& 類型的 filename ， 填我們需要載入的圖片路徑名。
• 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。默認值為 1 這個參數可以在 OpenCV 中標識圖像格式的枚舉體中取值，詳情如下：

enum ImreadModes {IMREAD_UNCHANGED            = -1, //!< If set, return the loaded image as is (with alpha channel, otherwise it gets cropped).IMREAD_GRAYSCALE            = 0,  //!< If set, always convert image to the single channel grayscale image (codec internal conversion).IMREAD_COLOR                = 1,  //!< If set, always convert image to the 3 channel BGR color image.IMREAD_ANYDEPTH             = 2,  //!< If set, return 16-bit/32-bit image when the input has the corresponding depth, otherwise convert it to 8-bit.IMREAD_ANYCOLOR             = 4,  //!< If set, the image is read in any possible color format.IMREAD_LOAD_GDAL            = 8,  //!< If set, use the gdal driver for loading the image.IMREAD_REDUCED_GRAYSCALE_2  = 16, //!< If set, always convert image to the single channel grayscale image and the image size reduced 1/2.IMREAD_REDUCED_COLOR_2      = 17, //!< If set, always convert image to the 3 channel BGR color image and the image size reduced 1/2.IMREAD_REDUCED_GRAYSCALE_4  = 32, //!< If set, always convert image to the single channel grayscale image and the image size reduced 1/4.IMREAD_REDUCED_COLOR_4      = 33, //!< If set, always convert image to the 3 channel BGR color image and the image size reduced 1/4.IMREAD_REDUCED_GRAYSCALE_8  = 64, //!< If set, always convert image to the single channel grayscale image and the image size reduced 1/8.IMREAD_REDUCED_COLOR_8      = 65, //!< If set, always convert image to the 3 channel BGR color image and the image size reduced 1/8.IMREAD_IGNORE_ORIENTATION   = 128 //!< If set, do not rotate the image according to EXIF's orientation flag.};

所以有時候這個參數在調用時可以忽略，就表示載入三通道的彩色圖像。

因為 flags 是 int 型的變量，若我們不在這個枚舉體中取固定的值， 可以這樣進行:

• 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 通道的加載圖像；

注意：若以彩色模式載入圖像，解碼后的圖像會以 BGR 的通道順序進行存儲，即藍、綠、紅的順序，而不是通常的 RGB 的順序。

1.3 imshow 顯示圖像函數

imshow() 函數用于在指定的窗口中顯示一幅圖像， 函數原型如下。

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。

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，具體如下。

• 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]。

1.4 namedWindow 創建窗口函數

namedWindow 函數用于創建一個窗口。若是簡單地進行圖片顯示，可以略去namedWindow 函數的調用，即先調用 imread 讀入圖片，然后用 imshow 直接指定出窗口名進行顯示即可。

但需要在顯示窗口之前就用到窗口名時， 比如我們后面會馬上講到滑動條的使用， 要指定滑動條依附到某個窗口上， 就需要 namedWindow 函數先創建出窗口， 顯式地規定窗口名稱了。

namedWindow 的函數原型如下：

void namedWindow(const String& winname, int flags = WINDOW_AUTOSIZE);

1. 第一個參數， const string& 型的 name , 填寫被用作窗口的標識符的窗口名稱；
2. 第二個參數， int 類型的 flags , 窗口的標識， 可以填如下幾種值；

enum WindowFlags {WINDOW_NORMAL     = 0x00000000, //!< the user can resize the window (no constraint) / also use to switch a fullscreen window to a normal size.WINDOW_AUTOSIZE   = 0x00000001, //!< the user cannot resize the window, the size is constrainted by the image displayed.WINDOW_OPENGL     = 0x00001000, //!< window with opengl support.WINDOW_FULLSCREEN = 1,          //!< change the window to fullscreen.WINDOW_FREERATIO  = 0x00000100, //!< the image expends as much as it can (no ratio constraint).WINDOW_KEEPRATIO  = 0x00000000, //!< the ratio of the image is respected.WINDOW_GUI_EXPANDED=0x00000000, //!< status bar and tool barWINDOW_GUI_NORMAL = 0x00000010, //!< old fashious way};

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。

但是事實上， 對于代碼量不大的簡單程序來說， 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自動關閉。

1.5 imwrite 保存圖像函數

在 OpenCV 中， 輸出圖像到文件一般采用 imwrite 函數， 它的聲明如下。

bool imwrite( const String& filename, InputArray img,const std::vector<int>& params = std::vector<int>());

1. 第一個參數，const string& 類型的 filename，填需要寫入的文件名。注意要帶上后綴，如“save.jpg ”。
2. 第二個參數， InputArray 類型的 img ， 一般填一個 Mat 類型的圖像數據。
3. 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：

• 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，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 , 默認值是 1 。

注意： 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致。

2. 圖像腐蝕

再來看如何用 OpenCV 實現最基本的形態學運算之腐蝕， 即用圖像中的暗色部分“腐蝕”掉圖像中的高亮部分。

#include <iostream>
#include "opencv2/highgui.hpp"  // OpenCV highgui 模塊頭文件
#include "opencv2/imgproc.hpp"  // OpenCV 圖像處理頭文件using namespace cv;int main()
{Mat src = imread("./image/dog.jpg");	// 載入圖像if (src.empty())	// 或者 if(!image.data) 判斷圖片是否加載成功{std::cout << "image not exist";return -1;}imshow("原始圖片", src);	// 顯示圖像// 進行腐蝕操作Mat element = getStructuringElement(MORPH_RECT, Size(15, 15));Mat dst;erode(src, dst, element);imshow("腐蝕圖片", dst);// waitKey(30)等待30毫秒，以此檢查用戶是否使用任何鍵停止應用程序的執行。waitKey(0);	// 等待任意按鍵按下，退出圖片顯示，return 0;
}

程序首先依然是載入和顯示一幅圖像，然后定義一個 Mat 類型的變量來獲得 getStructuringElement 函數的返回值，而 getStructuringElement 函數的返回值為指定形狀和尺寸的結構元素（內核矩陣）。參數準備完畢，接著便可以調用 erode 函數進行圖像腐蝕操作，最后調用 imshow 函數進行顯示，用 waitKey 函數等待按鍵按下，以便能讓窗口一直顯示。

顯示結果：

3. 圖像模糊

接著讓我們看看用 OpenCV 對圖像進行均值濾波操作，模糊一幅圖像的代碼如何書寫。主要使用進行均值濾波操作的 blur 函數，代碼如下：

#include <iostream>
#include "opencv2/highgui.hpp"
#include "opencv2/imgproc.hpp"using namespace cv;int main()
{Mat src = imread("./image/dog.jpg");	// 載入圖像if (src.empty())	// 或者 if(!image.data) 判斷圖片是否加載成功{std::cout << "image not exist";return -1;}imshow("原始圖片", src);	// 顯示圖像// 進行均值濾波模糊操作Mat dst;blur(src, dst, Size(15, 15));imshow("模糊圖片", dst);waitKey(0);	// 等待任意按鍵按下，退出圖片顯示return 0;
}

顯示結果

4. 邊緣檢測

接著我們來看看如何用 OpenCV 進行 canny 邊緣檢測。載入圖像，并將其轉成灰度圖，再用 blur 函數進行圖像模糊以降噪，然后用 canny 函數進行邊緣檢測，最后進行顯示。

#include <iostream>
#include "opencv2/highgui.hpp"
#include "opencv2/imgproc.hpp"using namespace cv;int main()
{Mat src = imread("./image/dog.jpg");	// 載入圖像if (src.empty())	// 或者 if(!image.data) 判斷圖片是否加載成功{std::cout << "image not exist";return -1;}imshow("原始圖片", src);	// 顯示圖像Mat dst, edge, gray;// 創建與原圖片同類型和大小的矩陣（ dst )dst.create(src.size(), src.type());// 將原圖像轉換為灰度圖像 OpenCV2 版本// cvtColor(src, gray, CV_BGR2GRAY)// OpenCV3 或者 OpenCV4 版本cvtColor(src, gray, COLOR_BGR2GRAY);// 先使用5 x 5 內核來降噪blur(gray, edge, Size(5, 5));// 運行Canny 算子Canny(edge, edge, 1, 3, 3);imshow("Canny 邊緣檢測", edge);waitKey(0);	// 等待任意按鍵按下，退出圖片顯示return 0;
}

顯示結果：

5. 其它示例

#include <iostream>
#include <string>
#include <sstream>
using namespace std;// OpenCV includes
#include "opencv2/core.hpp"
#include "opencv2/highgui.hpp"
using namespace cv;const int CV_GUI_NORMAL= 0x10;int main( int argc, const char** argv )
{// Read imagesMat lena= imread("../lena.jpg");Mat photo= imread("../photo.jpg");// Create windowsnamedWindow("Lena", WINDOW_NORMAL);// Checking if Lena image has been loadedif (!lena.data) {cout << "Lena image missing!" << endl;return -1;}namedWindow("Photo", WINDOW_AUTOSIZE);if (!photo.data) {cout << "Lena image missing!" << endl;return -1;}// Move window// moveWindow函數將窗口移動到桌面的任何區域moveWindow("Lena", 10, 10);moveWindow("Photo", 520, 10);// show imagesimshow("Lena", lena);imshow("Photo", photo); // Resize window, only non autosize// resizeWindow函數將Lena窗口的大小調整為512像素，該函數有三個參// 數：window name、width和height。resizeWindow("Lena", 512, 512); // wait for any key presswaitKey(0);// Destroy the windowsdestroyWindow("Lena");destroyWindow("Photo");// Create 10 windowsfor(int i =0; i< 10; i++){ostringstream ss;ss << "Photo " << i;namedWindow(ss.str());moveWindow(ss.str(), 20*i, 20*i);imshow(ss.str(), photo);}waitKey(0);// Destroy all windowsdestroyAllWindows();return 0;
}

以上都是原生 OpenCV 的一些基本圖像處理過濾器，但也有新的開源替代品，它們能夠添加更多功能，比如 cvui （https://dovyski.github.io/cvui/） 或 OpenCVGUI （https://damiles.github.io/OpenCVGUI/）。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的OpenCV 笔记（02）— 图像显示、保存、腐蚀、模糊、canny 边缘检测（imread、imshow、namedWindow、imwrite）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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