如何从PIL图像创建OpenCV图像？

Question

我想用OpenCV（在Python中）做一些图像处理，但是我必须从PILImage对象开始，所以不能使用cvLoadImage()调用，因为这需要一个文件名。

这个配方（改编自http://opencv.willowgarage.com/wiki/PythonInterface）不起作用，因为cvSetData抱怨argument 2 of type 'void *'。有什么想法吗？

from opencv.cv import *
from PIL import Image

pi = Image.open('foo.png')                       # PIL image
ci = cvCreateImage(pi.size, IPL_DEPTH_8U, 1)     # OpenCV image
data = pi.tostring()
cvSetData(ci, data, len(data)) 

我认为cvSetData的最后一个参数也是错误的，但是我不确定它应该是什么。

Answer 1

您尝试适应的示例是OpenCV 2.0的新python接口。这可能是前缀和非前缀函数名之间混淆的原因（cv.cvSetData()与cv.SetData()）。

OpenCV 2.0现在提供了两组python绑定：

• "old-style" python wrapper，一个带有opencv.{cv,highgui,ml}模块的python包
• python C扩展名cv.pyd，它封装了所有OpenCV功能（包括highgui和ml模块）

错误消息背后的原因是SWIG包装器不处理从python字符串到普通C缓冲区的转换。不过，SWIG包装器附带了opencv.adaptors模块，该模块旨在支持从numpy和PIL图像到OpenCV的转换。

以下（测试过的）代码应该可以使用SWIG接口解决您原来的问题（从PIL转换为OpenCV）：

# PIL to OpenCV using the SWIG wrapper
from opencv import cv, adaptors, highgui
import PIL

pil_img = PIL.Image.open(filename)

cv_img = adaptors.PIL2Ipl(pil_img)

highgui.cvNamedWindow("pil2ipl")
highgui.cvShowImage("pil2ipl", cv_img)

然而，这并不能解决cv.cvSetData()函数总是失败的事实（使用当前的SWIG包装器实现）。 然后，您可以使用新样式的包装器，它允许您按预期使用cv.SetData()函数：

# PIL to OpenCV using the new wrapper
import cv
import PIL

pil_img = PIL.Image.open(filename)       

cv_img = cv.CreateImageHeader(pil_img.size, cv.IPL_DEPTH_8U, 3)  # RGB image
cv.SetData(cv_img, pil_img.tostring(), pil_img.size[0]*3)

cv.NamedWindow("pil2ipl")
cv.ShowImage("pil2ipl", cv_img)

第三种方法是将OpenCV python接口切换到ctypes-based wrapper。它附带了用于在python字符串和C缓冲区之间显式数据转换的实用函数。快速查看google code search似乎表明这是一种工作方法。

关于cvSetData()函数的第三个参数，图像缓冲区的大小，但是图像步数。步骤是图像一行中的字节数，即pixel_depth * number_of_channels * image_width。pixel_depth参数是与一个通道关联的数据的字节大小。在您的示例中，它只是图像宽度（只有一个通道，每个像素一个字节）。

Answer 2

有swig和新的python绑定真的很混乱。例如，在OpenCV 2.0中，cmake可以接受BUILD-SWIG-PYTHON-u支持和BUILD-NEW-PYTHON-u支持。但不管怎样，我发现了很多陷阱。

在使用“import cv”（新的python绑定）的情况下，还需要一个步骤。

cv.SetData(cv_img, pil_img.tostring(), pil_img.size[0]*3)
cv.CvtColor(cv_img, cv_img, cv.CV_RGB2BGR)

RGB图像由于PIL和IplImage的序列不同，需要进行转换。这同样适用于Ipl到PIL。

但是如果你使用opencv.adapters，它已经被处理好了。如果您感兴趣，可以在adapters.py中查看详细信息。

Answer 3

我使用OpenCV2.1的python2.6绑定完成了这项工作：

    ...
    cv_img = cv.CreateImageHeader(img.size, cv.IPL_DEPTH_8U, 3)
    cv.SetData(cv_img, img.rotate(180).tostring()[::-1])
    ...

字符串的图像旋转和反转是将RGB交换为BGR，这是OpenCV视频编码中使用的。我认为这对于从PIL转换为OpenCV的图像的任何其他使用也是必要的。