imshow函数理解

  使用opencv对图像进行处理之后，通常调用imshow函数来显示处理结果。但是，我们经常会发现显示结果和我们预期的结果有些差别。这是由于opencv经常会涉及到对多种图像数据类型的处理，如果我们对图像数据类型之间的转换以及imshow函数理解不够透彻，那么显示结果则不会尽如人意。

一、imshow函数详解

对于imshow函数，opencv的官方注释指出：根据图像的深度，imshow函数会自动对其显示灰度值进行缩放，规则如下：

• 如果图像数据类型是8U（8位无符号），则直接显示。
• 如果图像数据类型是16U（16位无符号）或32S（32位有符号整数），则imshow函数内部会自动将每个像素值除以256并显示，即将原图像素值的范围由[0- 255*256]映射到[0- 255]
• 如果图像数据类型是32F（32位浮点数）或64F（64位浮点数），则imshow函数内部会自动将每个像素值乘以255并显示，即将原图像素值的范围由[0- 1]映射到[0- 255]（注意：原图像素值必须要归一化）

二、案例说明

1、16U格式的图像一片漆黑

• 首先加载一张原图并显示：
• 然后将原图转换为16U格式的图像并显示。我们会发现图像一片漆黑，这是因为imshow函数内部自动将每个像素值除以256，因此我们看到的图像像素值都是小于1的（原图灰度值范围是0~255）。
• 为了能够正常显示图像，我们对16U格式的图像乘以一个系数256即可：

//opencv4.1.0
#include <opencv2/opencv.hpp>

using namespace std;
using namespace cv;

int main() {

    Mat src1, src2,src3;

    src1 = imread("1.png", 0);
    imshow("原图", src1);

    src1.convertTo(src2, CV_16U);
    imshow("格式转换图", src2);

    src2.convertTo(src3, CV_16U, 256);
    imshow("格式转换系数修正图", src3);

    waitKey(0);
    return 0;
}

2、32F格式的图像目标全是白色

• 首先加载一张原图并显示：
• 然后将原图转换为32F格式的图像并显示。我们会发现图像中目标全是白色，这是因为imshow函数内部自动将每个像素值乘以256，因此我们看到的图像像素值都是大于255的（原图灰度值范围是0- 255）。
• 为了能够正常显示图像，我们对32F格式的图像进行归一化即可：

//opencv4.1.0
#include <opencv2/opencv.hpp>

using namespace std;
using namespace cv;

int main() {

    Mat src1, src2,src3;

    src1 = imread("1.png", 0);
    imshow("原图", src1);

    src1.convertTo(src2, CV_32F);
    imshow("格式转换图", src2);

    normalize(src2, src3, 0, 1, NORM_MINMAX);
    imshow("格式转换系数修正图", src3);

    waitKey(0);
    return 0;
}

三、资料

菜鸟笔记：
https://www.coonote.com/note/imshow.html