图像与二进制数据间的转换

概述

此文档主要是记录图像与二进制互相转换的方法，此文档记录于20220811

进行图片和二进制的互相转换
若想转为base64，可以看图像与base64互转的内容。

Python

资料：python 图片和二进制转换的三种方式_脸不大的CVer的博客-CSDN博客_python 二进制转图片

环境： python 3.8

– OpenCV图像(numpy数组)与二进制转换

import cv2
import numpy as np
import base64def imgTobyte_cv2(img, img_type="jpg"):'''将opencv 读取的图像(numpy矩阵)转为二进制格式:param img opencv 读取的BGR图像:param img_type  图片的原始后缀, 如 jpg/jpeg/png等:return 图像的base64编码字符，不带base64头的'''# 对数组的图片格式进行编码# success, encoded_image = cv2.imencode(f".{img_type}", img)encode_image = cv2.imencode(f".{img_type}", img)[1]  # 用cv2压缩/编码，转为一维数组byte_data = encode_image.tobytes()  # 转换为二进制return byte_datadef byteToImg_cv2(byte_data):'''将二进制格式图像转为opencv图像:param byte_data 传入为BGR格式下的二进制数据:reurn 传出BGR格式的numpy矩阵'''encode_image = np.asarray(bytearray(byte_data), dtype="uint8")  # 二进制转换为一维数组img_array = cv2.imdecode(encode_image, cv2.IMREAD_COLOR)  # 用cv2解码为三通道矩阵return img_arrayif __name__ == '__main__':img_type = "jpg"img_path = "../imgs/car.jpg"img_cv2 = cv2.imread(img_path)byte_cv2 = imgTobyte_cv2(img_cv2, img_type)img_cv2_new = byteToImg_cv2(byte_cv2)cv2.imshow("img_cv2", img_cv2)cv2.imshow("img_cv2_new", img_cv2_new)cv2.waitKey(0)

– PIL格式图像与二进制互转

from io import BytesIO
from PIL import Imagedef imgToByte_PIL(image, img_type="jpeg"):# 输入为PIL读取的图片，输出为base64格式byte_data = BytesIO()# 创建一个字节流管道image.save(byte_data, format=img_type)# 将图片数据存入字节流管道,format按照具体文件的格式填写byte_data = byte_data.getvalue()# 从字节流管道中获取二进制return byte_datadef byteToImg_PIL(byte_data):# 输入为base64格式字符串，输出为PIL格式图片image = Image.open(BytesIO(byte_data)) # 将二进制转为PIL格式图片return imageif __name__ == '__main__':img_type = "jpeg"  ##jpg需要使用jpeg的后缀img_path = "../imgs/car.jpg"img_pil = Image.open(img_path)byte_data_pil = imgToByte_PIL(img_pil, img_type)img_pil_new = byteToImg_PIL(byte_data_pil)img_pil.show("img")img_pil_new.show("img_new")

– 本地图片与二进制互相转换

import cv2
import numpy as npdef imgFileToByte(img_path):'''本地图片转为二进制数据:param path 本地图像路径:return 图像的base64数据, 格式为str'''with open(img_path,"rb") as f:  ##以二进制方式读取图像文件byte_data = f.read()return byte_datadef byteToImgFile(img_byte_data, save_path):'''二进制数据保存为本地图片:param img_byte_data  图像的二进制数据:param save_path 保存的图像路径'''# 将图片保存为文件with open(save_path, 'wb') as f:f.write(img_byte_data)f.close()def readByteFromTxt(txt_path):'''从txt文件读取图像的二进制数据'''with open(txt_path, 'rb') as f:  ##以二进制方式读img_type = f.read()return img_typedef saveByteToTxt(img_byte_data, txt_path):'''将图像的二进制数据写到TXT文件中'''with open(txt_path, 'wb') as f: ##以二进制方式写f.write(img_byte_data)f.close()def byteToImg_cv2(byte_data):'''将二进制格式图像转为opencv图像:param byte_data 传入为BGR格式下的二进制数据:reurn 传出BGR格式的numpy矩阵'''encode_image = np.asarray(bytearray(byte_data), dtype="uint8")  # 二进制转换为一维数组img_array = cv2.imdecode(encode_image, cv2.IMREAD_COLOR)  # 用cv2解码为三通道矩阵return img_arrayif __name__ == '__main__':img_type = "jpg"img_path = "../imgs/car.jpg"byte_data = imgFileToByte(img_path)img_new_path = "/d/byte.jpg"img_cv2_new = byteToImgFile(byte_data, img_new_path)txt_path = "/d/byte.txt"saveByteToTxt(byte_data, txt_path)byte_data_new = readByteFromTxt(txt_path)img = byteToImg_cv2(byte_data_new)cv2.imshow("img", img)cv2.waitKey(0)

C++

– cv::Mat 转二进制 + 二进制转cv::Mat

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// Created by fwq on 2023/7/20.
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#include <iostream>
#include <fstream>
#include "opencv2/opencv.hpp"/*** cv::Mat转二进制；二进制转cv::Mat；二进制保存为文件；读取二进制文件转cv::Mat都测试成功**  ps1:这里转为的二进制都以std::vector<uchar>存储， 其余的 std::vector<uint8_t>/std::vector<char> 等其实都是一样的*//** 将二进制图像转为cv::Mat*/
cv::Mat binaryImageToCvMat(std::vector<uchar>& binaryImage)
{// 这里根据需要选择flags, 详细的自己看// BGR图像都是cv::IMREAD_COLOR// gray图像是：cv::IMREAD_GRAYSCALEcv::Mat img = cv::imdecode(binaryImage, cv::IMREAD_COLOR);return img;
}/*** 将cv::Mat 图像转为二进制数据* @param img  cv::Mat图像* @param imgType 编码的图像格式* @return*/
std::vector<uchar> cvMatToBinaryImage(cv::Mat& img, const std::string &imgType = "jpg")
{assert(!img.empty());assert(imgType == "jpg" || imgType == "png" || imgType == "jpeg" || imgType == "bmp");std::string img_data;std::vector<uchar> vecImg;std::vector<int> vecCompression_params;vecCompression_params.push_back(cv::IMWRITE_JPEG_QUALITY);vecCompression_params.push_back(50); //值越大，编码质量越高// 若不需要设置编码方式，直接去掉vecCompression_params即可。cv::imencode("." + imgType, img, vecImg, vecCompression_params);//    cv::imwrite("/d/50-50-2r.jpg", img, vecCompression_params); //将图片vecCompression_params处理后的数据保存为图像return vecImg;
}/*** 将编码后的二进制图像数据写入文件中* @param binaryImage* @param file_name* @return*/
bool saveBinaryImageTofile(std::vector<uchar>& binaryImage, std::string file_name)
{// 将编码后的数据写入文件std::ofstream outputFile(file_name, std::ios::binary);if (!outputFile) {return false;}outputFile.write(reinterpret_cast<const char*>(binaryImage.data()), binaryImage.size());outputFile.close();return true;
}/*** 读取图像二进制数据生成的二进制文件，并转为cv::Mat* @param file_name* @return*/
cv::Mat binaryFileToCvMat(const std::string& file_name)
{std::ifstream inputFile(file_name, std::ios::binary);if (!inputFile) {return cv::Mat(); // 返回空的cv::Mat对象表示失败}// 获取文件大小inputFile.seekg(0, std::ios::end);std::streampos fileSize = inputFile.tellg();inputFile.seekg(0, std::ios::beg);// 读取文件数据到缓冲区std::vector<uint8_t> buffer(fileSize);inputFile.read(reinterpret_cast<char*>(buffer.data()), fileSize);inputFile.close();// 将二进制数据解码为cv::Mat对象cv::Mat image;image = cv::imdecode(buffer, cv::IMREAD_COLOR); // 或者使用cv::IMREAD_GRAYSCALE，取决于图像的颜色格式return image;
}int main()
{std::string img_path = "/home/fwq/Projects/MyGiteeProjects/MyCppOpenCVStudy/test_files/1.jpg";cv::Mat img = cv::imread(img_path);std::vector<uchar> binaryImage = cvMatToBinaryImage(img);cv::Mat new_img = binaryImageToCvMat(binaryImage);std::string save_file = "/home/fwq/Projects/MyGiteeProjects/MyCppOpenCVStudy/test_files/1.bin";bool ret = saveBinaryImageTofile(binaryImage,save_file);if (!ret){std::cout << "保存编码文件失败\n";return 0;}cv::Mat new_img2 = binaryFileToCvMat(save_file);if (new_img2.empty()){std::cout << "读取编码文件转cv::Mat失败\n";return 0;}cv::imshow("src_img", img);cv::imshow("new_img", new_img);cv::imshow("new_img2", new_img2);cv::waitKey(0);cv::destroyAllWindows();return 0;
}