OpenCV探索之路(十八):使用imwrite調整保存的圖片質量


近日在用opencv做一些圖像處理的操作時,需要對一些高分辨率的圖像進行保存。比如,在操作一個容量為230M的圖像后,並對該圖像保存為JPG格式后,發現圖像容量變為80M了!針對這個問題,忙了大半天,到處翻閱資料,終於知道為什么了。

先舉個例子說明自己遇到的問題,為了看出效果,我特意用了一個高分辨率的圖片做實驗。

比如我有如下的一個233M的圖片

經過下面的程序讀進內存,再次保存后,圖片容量就急劇變小了!

#include<opencv2\opencv.hpp>   
#include<opencv2\highgui\highgui.hpp>

using namespace std;
using namespace cv;


int main(int argc, char** argv)
{
	Mat img = imread("src1.jpg");
	imwrite("test.jpg", img);

	return 0;
}

保存后的圖片,只剩下126M了!怎么回事!我什么都沒做啊,圖片大小怎么就大大縮水了呢?

通過翻閱一些資料才知道,原來是圖片格式惹得禍。其實有些圖片格式是自帶壓縮的,比如jpg格式,而bmp格式的圖片是不帶任何壓縮,這就是每種圖片的特點,如果對這些知識點不清楚的話,很容易踩坑!平時我們操作的圖像大小大多數都以KB為單位,所以經過一番“隱形壓縮”后我們很難發現圖片大小變小了,但是,當我們操作大圖的時候,這種壓縮效果一下子就看出來了。

那么如果我們在使用imwrite保存圖片時想提高保存圖片的質量,該如何操作?

要改變保存的圖片的質量,關鍵在於imwrite函數的第三個參數。

先看imwrite的聲明

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

第三個參數說明:const std::vector &類型的params,表示為特定格式保存的參數編碼,它有默認值std::vector (),所以一般情況下不需要填寫。如果更改的話,對於不同的圖片格式,其對應的值不同功能不同,如下:

  • 對於JPEG格式的圖片,這個參數表示從0-100的圖片質量(CV_IMWRITE_JPEG_QUALITY),默認值是95.

  • 對於PNG格式的圖片,這個參數表示壓縮級別(CV_IMWRITE_PNG_COMPRESSION)從0-9.較高的值意味着更小的尺寸和更長的壓縮時間而默認值是3.

  • 對於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,而默認值為1.

調整jpg圖像格式的保存質量

opencv的imwrite默認存儲的jpg圖片質量為95,如果想進一步提高保存圖片的質量,可以這么寫

#include<opencv2\opencv.hpp>   
#include<opencv2\highgui\highgui.hpp>

using namespace std;
using namespace cv;


int main(int argc, char** argv)
{
	Mat img = imread("src1.jpg");

	vector<int> compression_params;
	compression_params.push_back(CV_IMWRITE_JPEG_QUALITY);  //選擇jpeg
	compression_params.push_back(100); //在這個填入你要的圖片質量

	imwrite("test2.jpg", img, compression_params);

	return 0;
}

可以看出,經過參數調整后,jpg格式保存的圖片的大小有了很大的提升。

但是無論如何,以jpg格式保存圖片還是不能百分百保存原圖像的!

但是即使我們把圖片質量寫成100,圖片質量跟原圖還是右一定壓縮的,比如原圖233M,讀入再保存為jpg格式容量就變為229M。

那當我們不斷讀入圖片,又不斷存儲圖片為jpg格式,圖片的質量就會不斷降低!

所以有以下總結:

第一,opencv的存儲圖片函數imwrite是可以通過第三個函數參數來調整保存圖片的壓縮比的,比如保存圖片為jpg格式,我們如果我們寫成

第二,jpg格式的圖片讀進內存,如果再保存為jpg格式后,容量會被壓縮的,這是jpg格式的特性,怎么調整壓縮比都避免不了失真(損失圖片質量)。

調整PNG圖像格式的保存質量

如果操作的而是png格式的圖像,我們同樣可以調整其保存的質量。

#include<opencv2\opencv.hpp>   
#include<opencv2\highgui\highgui.hpp>

using namespace std;
using namespace cv;


int main(int argc, char** argv)
{
	Mat img = imread("src1.jpg");

	vector<int> compression_params;
	compression_params.push_back(CV_IMWRITE_PNG_COMPRESSION); //PNG格式圖片的壓縮級別  
	compression_params.push_back(9);  //這里設置保存的圖像質量級別

	imwrite("test3.png", img,compression_params);

	return 0;
}

那如何不損失圖片質量地保存圖片,那就得將圖片保存為其他格式的圖片了。現在,就簡單介紹一下我最常用的圖片格式以及他們的特點:

BMP格式(無壓縮)

位圖(外語簡稱:BMP、外語全稱:BitMaP)BMP是一種與硬件設備無關的圖像文件格式,使用非常廣。它采用位映射存儲格式,除了圖像深度可選以外,不采用其他任何壓縮,因此,BMP文件所占用的空間很大。

JPEG格式(有損壓縮)

聯合照片專家組(外語簡稱JPEG外語全稱:Joint Photographic Expert Group)JPEG也是最常見的一種圖像格式,它是由聯合照片專家組(外語全稱:Joint Photographic Experts Group),文件后輟名為".jpg"或".jpeg",是最常用的圖像文件格式,由一個軟件開發聯合會組織制定,是一種有損壓縮格式,能夠將圖像壓縮在很小的儲存空間,圖像中重復或不重要的資料會被丟失,因此容易造成圖像數據的損傷。尤其是使用過高的壓縮比例,將使最終解壓縮后恢復的圖像質量明顯降低,如果追求高品質圖像,不宜采用過高壓縮比例。但是JPEG壓縮技術十分先進,它用有損壓縮方式去除冗余的圖像數據,在獲得極高的壓縮率的同時能展現十分豐富生動的圖像,換句話說,就是可以用最少的磁盤空間得到較好的圖像品質。而且JPEG是一種很靈活的格式,具有調節圖像質量的功能,允許用不同的壓縮比例對文件進行壓縮,支持多種壓縮級別,壓縮比率通常在10:1到40:1之間,壓縮比越大,品質就越低;相反地,壓縮比越小,品質就越好。

PNG格式(無損壓縮)

便攜式網絡圖形(外語簡稱PNG、外語全稱:Portable Network Graphics),是網上接受的最新圖像文件格式。PNG能夠提供長度比GIF小30%的無損壓縮圖像文件。它同時提供24位和48位真彩色圖像支持以及其他諸多技術性支持。由於PNG非常新,所以並不是所有的程序都可以用它來存儲圖像文件,但Photoshop可以處理PNG圖像文件,也可以用PNG圖像文件格式存儲。


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