新手村（三）-读取、索引、修改图片

1.基本知识

一个彩色的数字图像是由三维矩阵构成的，三个维度分别是（高度，宽度，通道数）。在OpenCV中，默认采用BGR通道，即三个通道以蓝色、绿色、红色排列。

图片中某个点某个通道的数值，可以用8位正整数或者浮点数表示。如果是8位正整数，其数值范围在0-255之间。三个通道不同的数值相组合，就可以产生五彩缤纷的颜色。注意，（0,0,0）表示黑色，(255,255,255)表示白色。

2.读取和查看图像

使用imread读入图像

import cv2

I = cv2.imread("opencv.jpg")

在Spyder的Variable Explorer中可方便的查看该图像的矩阵表示。由于图像是三维矩阵，所以要进行查看，首先要固定一个维度。在窗口的Axis选项中选择固定哪个维度，在Index选项中选择该维度固定的数值，如图所示，Axis=2表示固定第3个维度（因为从0开始），即通道维度；Index=1表示查看第二个通道，即绿色通道(G)。

3.访问图像性质和像素数值

用shape和dtype属性查看图像的尺寸和数据类型

要查询图像上某个点某个通道的值，使用Numpy的方括号进行引用。此处要注意一点，一般图像坐标系默认以左上角为原点，宽度方向为X轴，高度方向为Y轴，如下图所示

但访问矩阵时，我们应该先写行，后写列，因此，假设我们要访问图像上x=100,y=50的蓝色通道值（第0个通道），应该写作

I[50,100,0]

即采用[y坐标，x坐标，通道]的顺序。

4.访问图像区域

访问图像上区域，与访问Numpy矩阵中区间的原理相同。在某个维度上写a:b，即表示[a,b)的左闭右开区间。

明白了这个道理之后，假设我们想访问图像中从左上角x=140, y=30的点，到右下角x=230, y=110的矩形区域，则可以写作

I[30:111, 140:231, :]

注意之前提到的x,y顺序，和区间范围的问题。注意到，在通道这个维度，我们只写了 : 这一个符号，这表示包含所有通道。这也是Numpy索引通用的写法，单独一个冒号表示区间整体，冒号右边不写，例如x[2:]代表从2到区间结束，左边不写，例如x[:40]代表从0到40（不包含40），等等。

如有问题，欢迎在评论区进行提出。