openCV 并不总是实现显示/显示图像

Question

我正在使用cv2.imshow() 和cv2.waitKey() 显示一些非常简单的带有openCV 的numpy 数组。有时，我希望显示停留几秒钟，然后恢复我的程序。我只需添加一个带有所需睡眠值的time.sleep()。大多数时候，一切正常。但是，有时显示不会改变并保持在前一个显示。这是非常不一致的。相同的代码可能在 80% 的时间内有效，而在剩下的 20% 中可能无效。有趣的是，它似乎总是相同的图像/显示在多次运行中不起作用；尽管有时它也确实有效。正如我所说，它非常不一致。

这是我用来创建和显示显示的一小部分代码：

#!/usr/bin/env python3
# -*- coding: utf-8 -*-

import sys
import numpy as np
import cv2
import time

from matplotlib import colors

class Visual:
    def __init__(self, window, screen_size=None):
        self.window = window
        # screen size and message setting
        if screen_size is None:
            if sys.platform.startswith('win'):
                from win32api import GetSystemMetrics
                self.screen_width = GetSystemMetrics(0)
                self.screen_height = GetSystemMetrics(1)
            else:
                self.screen_width = 1024
                self.screen_height = 768
        else:
            self.screen_width, self.screen_height = screen_size
        self.screen_center = (self.screen_width//2, self.screen_height//2)
        
    def draw_background(self, color=(210, 210, 210)):
        if isinstance(color, str):
            r, g, b, _ = colors.to_rgba(color)
            color = [int(c*255) for c in (b, g, r)]
            
        self.img = np.full((self.screen_height, self.screen_width, 3), 
                           fill_value=color, dtype=np.uint8)
        
    def show(self, wait=1):
        cv2.imshow(self.window, self.img)
        cv2.waitKey(wait)
        
class CrossVisual(Visual):
    def __init__(self, window, screen_size=None):
        super().__init__(window, screen_size)
    
    def draw_cross(self, width_ratio=0.2, height_ratio=0.02, position='center', color='black'):
        if isinstance(color, str):
            r, g, b, _ = colors.to_rgba(color)
            color = [int(c*255) for c in (b, g, r)]
        
        rect_width = int(width_ratio*self.screen_width)
        rect_height = int(height_ratio*self.screen_height)
        
        if position == 'center':
            x = self.screen_center[0]
            y = self.screen_center[1]
        else:
            x, y = position
        
        # Rectangle 1
        xP1 = x - rect_width//2
        yP1 = y + rect_height//2
        xP2 = x + rect_width//2
        yP2 = y - rect_height//2
        cv2.rectangle(self.img, (xP1, yP1), (xP2, yP2), color, -1)
        
        # Rectangle 2
        xP1 = x - rect_height//2
        yP1 = y + rect_width//2
        xP2 = x + rect_height//2
        yP2 = y - rect_width//2
        cv2.rectangle(self.img, (xP1, yP1), (xP2, yP2), color, -1)
        
class TextVisual(Visual):
    def __init__(self, window, screen_size=None):
        super().__init__(window, screen_size)
        
    def putText(self, text, fontFace=cv2.FONT_HERSHEY_DUPLEX, 
                fontScale=2, color='white', thickness=2, vertical_offset=0):
        if isinstance(color, str):
            r, g, b, _ = colors.to_rgba(color)
            color = [int(c*255) for c in (b, g, r)]
        
        # Measuring text and choosing position on the screen
        textWidth, textHeight = cv2.getTextSize(text, fontFace, fontScale, thickness)[0]
        xtext = int(self.screen_center[0] - textWidth//2)
        ytext = int(self.screen_center[1] - textHeight//2 + vertical_offset)
        
        # print warnings
        if textWidth > self.screen_width or textHeight > (self.screen_height - ytext):
            print ('WARNING: The text and text settings lead to an output too large for the screen size.')
            
        cv2.putText(self.img, text=text, org=(xtext, ytext),
                    fontFace=fontFace, fontScale=fontScale, 
                    color=color, thickness=thickness, lineType=cv2.LINE_AA)

很遗憾，我无法用一小段代码重现该问题。但我可以用以下函数演示：

def display_3s_countdown(window, images=None):
    if images is None:
        images = list()
        
        Visual = TextVisual(window=WINDOW)
        Visual.draw_background(color='lightgrey')
        Visual.putText('3', color='black')
        images.append(Visual.img)
        
        Visual = TextVisual(window=WINDOW)
        Visual.draw_background(color='lightgrey')
        Visual.putText('2', color='black')
        images.append(Visual.img)
        
        Visual = TextVisual(window=WINDOW)
        Visual.draw_background(color='lightgrey')
        Visual.putText('1', color='black')
        images.append(Visual.img)
    
    for image in images:
        cv2.imshow(window, image)
        cv2.waitKey(1)
        time.sleep(1)

如您所见，这个小函数只是创建了 3 张图像，每张图像都写有不同的数字，以创建一个 3 秒的小倒计时。当我做类似的事情时：

v = TextVisual('test window')
v.draw_background(color='lightgrey')
v.putText('some random text', color='black')
time.sleep(3) # To let enough time to read the text

display_3s_countdown(window='test window', images=None)

有时数字3不会显示，窗口test window的显示会直接从'some random text'转到数字2。

最后，通常情况下，当我将鼠标放在活动的 cv2 窗口上时，这种行为通常与滚轮鼠标成对出现（无论如何，一次只打开一个窗口）。正如您可能已经从我的文件标题中猜到的那样，我正在使用 macOS。但是，这种行为也会出现在 Windows 上。

我对openCV不是很熟悉，感谢您提供的任何提示和信息。

编辑：我的一些显示是动态的，一旦在 while 循环中创建图像就会显示。因此，显示的效率和速度很重要。

Answer 1

我建议您不要在 GUI 程序中使用time.sleep（OpenCV 的 imshow 算作 GUI）。

使用waitKey() 的延迟参数。通过 1000 获得一秒的最大延迟。

如果 waitKey() 运行不足，GUI 会锁定。 waitKey 运行事件/消息循环。

当您只睡一秒钟时，整个 GUI 就无法进行重要的内务处理。

Answer 2

OpenCV 的图像显示对我来说一直是一个真正的问题。也许我没有从 OpenCV 的基础知识或实际原因开始，但我发现 matplotlib 在这里真的很有帮助。我想给你的最大提示，特别是在图像的情况下： 请改用matplotlib's imshow。

我使用 matploblib 进行图像显示的最大原因是我不想每次都打开一个新窗口来显示图像（有些人可能更喜欢这样，比如你正在使用脚本）。

除了 cv2.imshow() 之外，除了你必须编写的多个其他内容之外，更好的是：

import matplotlib.pyplot as plt
plt.imshow(img)

不仅如此，您还可以在这里做很多其他事情。

如删除轴，添加：

plt.axis('off')

或者有多个图像作为输出，使用subplot。

注意- 与 OpenCV 相比，使用 matplotlib 输出的图像会有所不同。一个简单的原因是，如果使用 OpenCV 读取图像，图像的颜色空间将是 BGR。而 matplotlib 将图像读取为 RGB。为此，您首先需要在使用 matplotlib 绘图之前将图像转换为 RGB。或者更确切地说，使用 matplotlib 本身导入图像。 Here's a great answer 在这里解释问题。