Python | OpenCV 圖片讀取與顯示

📚 前言

在前一篇我們理解了「圖片在電腦中就是矩陣」。
這一篇要進入 影像基本操作：如何用 OpenCV 讀取圖片、顯示圖片，以及注意事項。

🖼️ 讀取圖片

使用 imread() 方法，可以開啟圖片。官方文件
imread() 有兩個參數：

• 第一個參數：檔案的路徑和名稱。
• 第二個參數：可不填，表示以何種模式 (mode) 開啟圖片。

常見的模式有：

• cv2.IMREAD_COLOR（預設，彩色讀取，忽略透明度）
• cv2.IMREAD_GRAYSCALE（灰階讀取）
• cv2.IMREAD_UNCHANGED（保留原始影像，包含透明度）

👉 開啟的圖片支援常見的 jpg、png、bmp… 等格式。

下面是最基本開啟圖片的程式碼：

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import cv2

# 讀取圖片
img = cv2.imread("test.png")

print("影像型態:", type(img))
print("影像大小:", img.shape)
print("資料型態:", img.dtype)

輸出結果可能是：

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影像型態: <class 'numpy.ndarray'>
影像大小: (360, 359, 3)
資料型態: uint8

👉 可以看到，圖片就是 NumPy 的陣列。

圖：讀取圖片後輸出影像型態與大小資訊

imread 的第二個參數 (flags)

第二個參數，能使用不同的模式開啟圖片。官方文件

cv2.imread(filename, flags)

• filename：檔案路徑與名稱。
• flags：讀取模式，決定如何載入圖片。

範例：

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import cv2

# 預設彩色讀取
img_color = cv2.imread("test.png", cv2.IMREAD_COLOR)

# 灰階讀取
img_gray = cv2.imread("test.png", cv2.IMREAD_GRAYSCALE)

# 保留透明度
img_alpha = cv2.imread("test.png", cv2.IMREAD_UNCHANGED)

# 縮小讀取 (1/2)
img_small = cv2.imread("test.png", cv2.IMREAD_REDUCED_COLOR_2)

print("彩色:", img_color.shape)
print("灰階:", img_gray.shape)
print("含透明度:", img_alpha.shape)
print("縮小:", img_small.shape)

圖：不同模式讀取圖片後的矩陣大小差異

👀 顯示圖片

使用 cv2.imshow() 可以顯示圖片。官方文件
這個方法有 兩個參數：

• 第一個參數：視窗標題 (string)，會顯示在視窗上方。
• 第二個參數：要顯示的影像 (NumPy 陣列)。

範例：

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cv2.imshow("My Image", img)
cv2.waitKey(0)   # 等待按鍵
cv2.destroyAllWindows()

waitKey 的作用

cv2.waitKey() 用來設定 等待時間 (毫秒)，並監聽鍵盤事件：官方文件

• cv2.waitKey(0) → 無限等待，直到按下任意鍵。
• cv2.waitKey(2000) → 等待 2000 毫秒 (2 秒)，自動關閉視窗。
• 如果在等待期間按下某個鍵，會回傳該鍵的 ASCII 值，可用來做互動控制。

關閉視窗

• cv2.destroyAllWindows() → 關閉所有由 OpenCV 建立的視窗。官方文件
• cv2.destroyWindow("My Image") → 只關閉指定名稱的視窗。官方文件

圖：使用 imshow 顯示圖片並等待按鍵

🛠️ 範例程式：讀取與顯示

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import cv2

# 讀取圖片
img = cv2.imread("test.png")

# 顯示圖片
cv2.imshow("Test Image", img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

圖：讀取彩色圖片並顯示

🛠️ 範例程式：讀取灰階模式與顯示

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import cv2

# 讀取圖片
img = cv2.imread("test.png", cv2.IMREAD_GRAYSCALE)  # 使用 cv2.IMREAD_GRAYSCALE 模式

# 顯示圖片
cv2.imshow("Test Image", img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

圖：讀取灰階圖片並顯示

⚠️ 注意事項

• 路徑問題：cv2.imread() 需要正確的檔案路徑，否則會回傳 None。
• 顏色通道：OpenCV 預設是 BGR，不是 RGB。
• 顯示環境：在 Jupyter Notebook 中，cv2.imshow() 可能無法使用，可以改用 matplotlib：

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import matplotlib.pyplot as plt

plt.imshow(cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2RGB))
plt.show()

結語 🎯

這一篇我們完成了圖片的 讀取與顯示，並理解了 OpenCV 的基本操作。
下一篇將進一步學習 影像儲存與格式轉換，儲存影像並進行格式轉換，掌握影像處理的基礎技巧。

註：以上參考了
OpenCV Tutorials
OpenCV-Python Tutorials