利用Python和OpenCV库将URL转换为OpenCV格式的方法

今天的博客是直接来源于我自己的个人工具函数库。

过去几个月，有些pyimagesearch读者电邮问我：“如何获取url指向的图片并将其转换成opencv格式（不用将其写入磁盘再读回）”。这篇文章我将展示一下怎么实现这个功能。

额外的，我们也会看到如何利用scikit-image从url下载一幅图像。当然前行之路也会有一个常见的错误，它可能让你跌个跟头。

继续往下阅读，学习如何利用利用python和opencv将url转换为图像

方法1：opencv、numpy、urllib

第一个方法：我们使用opencv、numpy、urllib库从url获取图像，并将其转换为图像。打开并新建一个文件，取名url_to_image.py，我们开始吧：

# import the necessary packages
import numpy as np
import urllib
import cv2
 
# method #1: opencv, numpy, and urllib
def url_to_image(url):
  # download the image, convert it to a numpy array, and then read
  # it into opencv format
  resp = urllib.urlopen(url)
  image = np.asarray(bytearray(resp.read()), dtype="uint8")
  image = cv2.imdecode(image, cv2.imread_color)
 
  # return the image
  return image

首先要做的就是导入我们必需的包。我们将使用numpy转换下载的字节序为numpy数组，使用urllib来执行实际的网络请求，使用cv2来绑定opencv接口。
在第7行，我们定义了我们的url_to_image函数。这个函数带一个url参数，也就是我们想要下载的图像地址。

接下来，在第10行，我们使用urllib库来打开这个图像链接。11行则将这个下载下来的字节序转换为numpy数组。

至此，numpy数组还是一个1维数组（也就是一个长长的像素链表）。为了将其转换为2维格式，假设每个像素3个通道（意即分别为红，绿，蓝通道），在12行我们使用cv.imdecode函数。最后，在15行我们返回解码出来的图像给调用函数。

一切就绪，该到让它工作的时候了：

# initialize the list of image urls to download
urls = [
  "http://www.pyimagesearch.com/wp-content/uploads/2015/01/opencv_logo.png",
  "http://www.pyimagesearch.com/wp-content/uploads/2015/01/google_logo.png",
  "http://www.pyimagesearch.com/wp-content/uploads/2014/12/adrian_face_detection_sidebar.png",
]
 
# loop over the image urls
for url in urls:
  # download the image url and display it
  print "downloading %s" % (url)
  image = url_to_image(url)
  cv2.imshow("image", image)
  cv2.waitkey(0)

3-5行定义了我们将要下载和转换为opencv格式的图像地址列表。

第9行我们遍历这个列表，13行则调用url_to_image函数，然后在14行和15行将获取的图像显示到屏幕上。到此呢，我们就可以像正常情况下一样，使用opencv来操作和处理这些图像了。

眼见为实，打开终端，执行如下指令：

$ python url_to_image.py 

如果一切顺利的话，你会看到opencv的logo：

图1：从url下载opencv logo并转换为opencv格式

接下来是google的logo：

图2：从url下载gooogle并转换为opencv格式

这里也有在我书中验证人脸检测的例子，《practical python and opencv》:

图3：转换一个url图像为opencv格式

现在，我们来看另一种获取图像并转换为opencv格式的方法。

方法2：使用scikit-image

第二种方法假定你已经在你计算机上安装好了库。让我们看看怎样采用scikit-image从url获取图像并将其转换为opencv格式：

# method #2: scikit-image
from skimage import io
 
# loop over the image urls
for url in urls:
  # download the image using scikit-image
  print "downloading %s" % (url)
  image = io.imread(url)
  cv2.imshow("incorrect", image)
  cv2.imshow("correct", cv2.cvtcolor(image, cv2.color_bgr2rgb))
  cv2.waitkey(0)

库中做得很漂亮的一点是：io子库中的imread函数能够区分图像路径到底在磁盘上还是一个url（第9行)。

尽管这样，这里有一个很严重的错误可能让你跌一个跟头！

opencv以bgr顺序表达一幅图像，然而scikit-image则是rgb顺序。如果你使用scikit-iamge的imread函数，而且还想在下载完成后使用opencv的函数，那么你要小心了。如41行所述，你需要将图像从rbg转换为bgr。

如果你没有这一步，那么你可能得到错误的结果：

图4：在用scikit-image时，需要特别注意将rgb转换为bgr。左边的图像就是不正确的rgb顺序，右边的则是将rgb转换为bgr，所以能正常显示。

看看google的logo就更明显了

图5：顺序很重要。确保将rgb转换为bgr，否则就留下了一个很难发现的bug。

到此为止，你明白了吧！这两种方法分别使用python、opencv、urllib,和scikit-image来将url指向的图片转换为图像。

总结

本文中，我们学会了如何从url获取图像，且使用python和opencv将其转换为opencv格式。

第一种方法使用urllib包获取图像，使用numpy转换为数组，最后使用opencv重新构建数组产生我们的图像。

第二种方式使用scikit-image中的io.imread函数。

所以，哪种更好呢？

这完全取决于你的安装。

如果你已经安装scikit-image，那么我可能就用io.imread（只是不要忘记如果要用opencv函数的话，要将rgb转换为bgr）。

如果你没有安装scikit-image，那么url_to_image就是手边现成的工具。具体细节参考本文开始处。

我很快会在github上将这个函数添加到库中。