核心函数：cv2.imread()
从文件中读取（加载）图像到一个 NumPy 数组 中。
该数组是 OpenCV 的图像基本表示形式（即 cv2.Mat 在 Python 中对应 numpy.ndarray）。
函数定义
cv2.imread(filename, flags=cv2.IMREAD_COLOR)参数详解
| 参数名 | 类型 | 说明 |
|---|---|---|
filename | str | 图像文件路径，可以是绝对路径或相对路径 |
flags | int | 指定加载方式（见下表） |
flags 参数选项（图像加载模式）
| 模式常量 | 说明 |
|---|---|
cv2.IMREAD_COLOR | 以彩色模式加载图像（默认值），忽略透明度通道（即读取 BGR 三通道）。 |
cv2.IMREAD_GRAYSCALE | 以灰度模式加载图像（单通道）。 |
cv2.IMREAD_UNCHANGED | 保留图像的原始通道，包括 alpha 通道（如 PNG 的透明度）。 |
cv2.IMREAD_ANYDEPTH | 如果图像是 16 位或 32 位，则以相应的深度加载。 |
cv2.IMREAD_ANYCOLOR | 以任意颜色类型加载图像。 |
cv2.IMREAD_REDUCED_COLOR_2 | 以 1/2 尺寸读取彩色图像（加快读取速度）。 |
cv2.IMREAD_REDUCED_COLOR_4 | 以 1/4 尺寸读取彩色图像。 |
cv2.IMREAD_REDUCED_COLOR_8 | 以 1/8 尺寸读取彩色图像。 |
cv2.IMREAD_REDUCED_GRAYSCALE_2 | 以 1/2 尺寸读取灰度图像。 |
cv2.IMREAD_REDUCED_GRAYSCALE_4 | 以 1/4 尺寸读取灰度图像。 |
cv2.IMREAD_REDUCED_GRAYSCALE_8 | 以 1/8 尺寸读取灰度图像。 |
返回值
返回一个 numpy.ndarray：
- 彩色图像 → 3 通道矩阵 (B, G, R)
- 灰度图像 → 单通道矩阵
- 失败时返回
None
示例
示例 1：加载彩色图像（默认方式）
import cv2
# 读取彩色图像
img = cv2.imread("test.jpg", cv2.IMREAD_COLOR)
# 判断是否读取成功
if img is None:
print("无法加载图像，请检查路径或文件名。")
else:
print("图像加载成功，尺寸：", img.shape)
cv2.imshow("Color Image", img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()示例 2：加载灰度图像
import cv2
gray = cv2.imread("test.jpg", cv2.IMREAD_GRAYSCALE)
print("灰度图像尺寸：", gray.shape)
cv2.imshow("Gray Image", gray)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()注意：灰度图像只有一个通道（shape 类似
(height, width)）
示例 3：加载带透明通道的图像（如 PNG）
import cv2
img = cv2.imread("test.jpg", cv2.IMREAD_UNCHANGED)
print("图像通道数：", img.shape[2] if len(img.shape) == 3 else 1)
cv2.imshow("With Alpha", img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()若文件包含透明通道，则 shape 会是
(H, W, 4)（B, G, R, A）
示例 4：读取图像并缩小加载（节省内存）
import cv2
# 以 1/4 尺寸读取
img_small = cv2.imread("test.jpg", cv2.IMREAD_REDUCED_COLOR_4)
cv2.imshow("Reduced Image", img_small)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()在处理大图片（例如 8K 或超大卫星图）时，这种模式能显著节省内存。
示例 5：错误处理（路径错误）
import cv2
import os
path = "not_exist.jpg"
img = cv2.imread(path)
if img is None:
print(f"图像 {path} 加载失败，请检查路径或文件格式。")
else:
print("图像加载成功。")总结
| 功能 | 函数 | 示例 |
|---|---|---|
| 加载彩色图像 | cv2.imread(path, cv2.IMREAD_COLOR) | 彩色图像（默认） |
| 加载灰度图像 | cv2.imread(path, cv2.IMREAD_GRAYSCALE) | 灰度化处理 |
| 加载含透明通道 | cv2.imread(path, cv2.IMREAD_UNCHANGED) | 保留 alpha |
| 缩放加载 | cv2.imread(path, cv2.IMREAD_REDUCED_COLOR_4) | 加快速度 |
| 检查加载失败 | if img is None: | 检测是否成功 |
| 中文路径加载 | np.fromfile() + cv2.imdecode() | 支持中文路径 |
