通过将 Mat/Numpy 转换为 Python 公开基于 OpenCV 的 C++ 函数

Question

我在尝试使用 Numpy ndarray 将链接到 OpenCV 并使用 OpenCV 的 Mat 数据类型的动态 C++ 库函数公开到 Python 2.7 时遇到了问题.

我想出了一个类似于lightalchemist's solution here 的解决方案，我也尝试过使用 boost::python 和 boost::numpy（也链接到 Python 2.7）described in this SO question.

现在我坚持前者。我已经到了可以在 iPython 中加载模块的地步，并且我看到一个我正在尝试使用 inspect 模块移植的函数，我什至可以调用它并且它甚至可以执行。但是，当我尝试使用 NumpyAllocator (see lightalchemist's solution) 类将 Mat 对象转换回 ndarray 时，就会出现问题。 首先，当我尝试从外部 C++ 可执行文件中调用 pyopencv_from 函数，并且它使用 NumpyAllocator 进行编码时，它会出现段错误

PyEnsureGIL gil;

，每次都没有消息。 Lightalchemist 的解决方案不在 pyopencv_to 中使用它（编辑：如果传入的 ndarray 已经分配），它似乎可以工作。但是，官方的 OpenCV cv2.cpp 也确实使用了分配器，所以如果我尝试使用该函数，甚至无法将输入的 ndarray 转换为 Mat。

当我尝试使用 iPython 中的模块时，它会看到该函数。再次，它正确执行它（将进度打印到控制台），但是当它到达 pyopencv_from 时，它会出现段错误并终止 iPython shell。

编辑：我使用与 lightalchemist 完全相同的来源，只是我公开了一个函数，与官方 OpenCV 端口的方式相同：

static PyMethodDef methods[] = {
{"findEdgesCGTG", (PyCFunction)pycvex_findEdgesCGTG, METH_KEYWORDS, "findEdgesCGTG(source) -> edgeGradient, edgeOrientations"},
    {NULL, NULL}
};
extern "C"
#if defined WIN32 || defined _WIN32
__declspec(dllexport)
#endif
void initcvex()
{
  import_array();
  PyObject* m = Py_InitModule(MODULESTR, methods);
  PyObject* d = PyModule_GetDict(m);
  opencv_error = PyErr_NewException((char*)MODULESTR".error", NULL, NULL);
  PyDict_SetItemString(d, "error", opencv_error);
}

有人知道如何解决这个转换问题吗？

Answer 1

问题不在于

PyEnsureGIL gil;

声明。仅当我尝试使用外部 C++ 函数时，这才不起作用。当我在这里尝试将两个输出值合并为一个时，问题实际上发生了：

return Py_BuildValue("(NN)", pyopencv_from(edgeGrad), pyopencv_from(edgeOri));

临时解决方法是使用以下语句：

return pyopencv_from(edgeGrad);

编辑： 对不起，我又搞砸了。 Py_BuildValue 工作得很好。刚刚再次测试了我的功能，它运行良好。一定是我上次测试时忘记放return关键字了，所以它给了我“没有设置异常的错误返回”。

这是完整的功能代码（我希望它对任何将 OpenCV 东西移植到 python 的人有用）

static PyObject* pycvex_findEdgesCGTG(PyObject* , PyObject* args, PyObject* kw)
{
    PyObject* pyobj_source = NULL;
    Mat source;
    Mat edgeGrad;
    Mat edgeOri;
    const char* keywords[] = { "src", NULL };
    if( PyArg_ParseTupleAndKeywords(args, kw, "O:findEdgesCGTG", (char**)keywords, &pyobj_source) &&
        pyopencv_to(pyobj_source, source));
    {
        ERRWRAP2(findEdgesCGTG(source,edgeGrad,edgeOri));
        return Py_BuildValue("(NN)", pyopencv_from(edgeGrad), pyopencv_from(edgeOri));
    }
    return NULL;
}

更新：

这里是github repo 和我为使用 OpenCV 的 Mat 类以尽可能少的痛苦公开代码而编写的开放 C++ 代码。这适用于 OpenCV 3.X。

对于 OpenCV 2.X，您可以使用 this code / Yati Sagade 的示例。如果您想使用 opencv Mat 类公开函数而不用担心显式转换，很容易将我的代码中的 Boost 转换器与 Yati 代码中的转换函数相适应。