OpenCV 中的等效 im2double 函数 Python

Question

在 MATLAB 中，以下代码读取图像并对 [0.0,1.0] 之间的值进行归一化：

img=im2double(imread('image.jpg'))

我想在 OpenCV 中执行此操作 Python。是否有等效的函数来执行此操作？

我试过下面的代码，但它要求源代码 IplImage。另外，Python 中的 imread 相当于什么？

def im2double(im):
    mat = cvGetMat(im);
    if CV_MAT_DEPTH(mat.type)==CV_64F:
       return mat
    im64f = array(size(im), 'double')
    cvConvertScale(im, im64f, 1.0, 0.0)
    return im64f

Answer 1

我会避免使用旧的 cv 模块，而是使用 cv2，因为它们使用 numpy 数组。 numpy 数组的操作与 MATLAB 中的数组和矩阵非常相似。

在任何情况下，MATLAB 中的 im2double 都会对图像进行归一化，使最小强度为 0，最大强度为 1。给定一个像素 in，您可以通过以下关系实现这一点从图像 img:

out = (in - min(img)) / (max(img) - min(img))

因此，您需要找到图像的最小值和最大值，并将上述操作应用于图像中的每个像素。在多通道图像的情况下，我们会找到所有通道的 global 最小值和最大值，并对所有通道独立应用相同的操作。

您问题的简短回答是像这样使用 cv2.normalize：

out = cv2.normalize(img.astype('float'), None, 0.0, 1.0, cv2.NORM_MINMAX)

第一个输入是源图像，我们将其转换为 float。第二个输入是输出图像，但我们将其设置为 None，因为我们希望函数调用对我们来说是 return。第三个和第四个参数指定了你想要在输出中出现的最小值和最大值，分别为0和1，最后一个输出指定了你想要如何规范化图像。我描述的内容属于 NORM_MINMAX 标志。

你的另一个问题是关于读入图像的。要使用 cv2 读入图像，请使用 cv2.imread。该函数的输入是一个字符串，其中包含您要加载的文件。因此，您可以像这样调用上面的函数：

img = cv2.imread('....') # Read image here
out = cv2.normalize(img.astype('float'), None, 0.0, 1.0, cv2.NORM_MINMAX) # Convert to normalized floating point

但是，如果您想自己编写一些东西，我们可以使用 numpy 操作轻松实现。

因此，像这样编写你的函数：

import cv2
import numpy as np

def im2double(im):
    min_val = np.min(im.ravel())
    max_val = np.max(im.ravel())
    out = (im.astype('float') - min_val) / (max_val - min_val)
    return out

然后您可以像这样使用代码：

img = cv2.imread('...') # Read in your image
out = im2double(img) # Convert to normalized floating point

编辑 - 2016 年 9 月 29 日

更新版本的 MATLAB 现在只需将所有数字除以该数据类型支持的最大值。例如，uint8 的最大值为 255，而 uint16 的最大值为 65535。

如果您想为更新版本的 MATLAB 重新实现它，您可以使用 numpy.iinfo 函数来推断数据类型的最小值和最大值，并进行相应的转换。只需访问最大值并将图像中的所有元素除以该数字即可。确保先将图像转换为浮点表示：

import cv2
import numpy as np

def im2double(im):
    info = np.iinfo(im.dtype) # Get the data type of the input image
    return im.astype(np.float) / info.max # Divide all values by the largest possible value in the datatype

OpenCV 中的等效 im2double 函数 Python

Equivalent im2double function in OpenCV Python

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编辑 - 2016 年 9 月 29 日