Python OpenCV cv2 中的掩码不工作？

Question

总的来说，新的Python绑定库用于OpenCV（叫做cv2）非常好用，但“掩码”似乎有点问题——除非我真的搞错了：

比如说，“cv2.add”在没有掩码的情况下还是能正常工作：

import cv2
a = ones((2,2,3), dtype=uint8)
cv2.add(a,a)

正确的结果是

array([[[2, 2, 2],
        [2, 2, 2]],

       [[2, 2, 2],
        [2, 2, 2]]], dtype=uint8)

但是当你添加一个掩码（还有一个输出数组“b”，这个是必须的，但不知道为什么没有被赋值）时，你得到的结果是随机的，也就是说，当你多次运行这个命令时，结果会变化

myMask = zeros(a.shape[0:2], dtype = uint8)
mask[1,1] = 255
b = zeros(a.shape)
cv2.add(a,a,b,myMask)
cv2.add(a,a,b,myMask)

在我的机器上（Win7，32位，Python 2.7，opencv 2.3.1）给出的结果是

In [34]: cv2.add(a,a,b,myMask)
Out[34]: 
array([[[ 26,   0, 143],
        [  5, 216, 245]],

       [[156,   5, 104],
        [  2,   2,   2]]], dtype=uint8)

In [35]: cv2.add(a,a,b,myMask)
Out[35]: 
array([[[35,  0,  0],
        [ 0,  3,  0]],

       [[ 0,  0,  3],
        [ 2,  2,  2]]], dtype=uint8)

... 然后在下次尝试时又会得到不同的结果。现在要么是我真的搞错了，要么就是cv2绑定库有严重问题。

有什么建议吗？

Answer 1

为什么不使用numpy的（原地）掩码表达式呢？

b = array(a, copy=True)
b[mask] += a

掩码是一个布尔数组，类似于opencv中的操作（cv2.add），在这里当掩码不等于0时，值会被改变。

顺便说一下，你的代码在我的机器上运行得很好（Win7 64位，Python 2.6（32位），OpenCV 2.3.0）。

Answer 2

这是个有趣的问题。我也遇到了同样的问题。我发了个bug，得到了回复。http://code.opencv.org/issues/1748

解决方法很简单。创建时，目标数组(dst)是未定义的，操作只会改变那些目标数组中，满足mask(p)!=0条件的像素。

所以唯一有效的办法就是在进行加法之前先创建好目标数组。

也就是说：

dst = np.zeros(...)
dst = cv2.add(a, a, dst=dst, mask=mask)

下一个版本会在像cv2.add、cv2.subtract、cv2.bitwise_and/or/xor等操作中清空新创建的图像，这样就不会出现问题了。

我的代码看起来是这样的：

import cv2
import numpy as np
import time

a = np.ones((2,2,3), dtype=np.uint8)

print "simple add"
t = time.time()
for i in range(10000):
    b = cv2.add(a,a)
print "%5.4f seconds" % (time.time()-t)
print b

print "\nnumpy add"
t = time.time()
for i in range(10000):
    b = a+a
print "%5.4f seconds" % (time.time()-t)
print b

# make mask same dimensions but 1 byte deep(not three)
mask = np.zeros(a.shape[:-1], dtype=np.uint8)
mask[1,1] = 255

print "\nmask", mask.shape
print mask

print "\nmasked add - uninitialised"
t = time.time()
for i in range(10000):
    b = cv2.add(a,a,mask=mask)
print "%5.4f seconds" % (time.time()-t)
print b
print "uninitialised entries are unmodified - so random.\n Inconsistent when run more than once."
print "same calc a second time..."
b = cv2.add(a,a,mask=mask)
print b

print "\nmasked add - using preinitialised dst"
t = time.time()
b = a.copy()
for i in range(10000):
    b = cv2.add(a,a,b,mask=mask)
print "%5.4f seconds" % (time.time()-t)
print b
print "Consistent when run more than once."
print "same calc a second time..."
b = a.copy()
b = cv2.add(a,a,b,mask=mask)
print b

顺便说一下：时间记录（重复10,000次）：

cv2.add - no mask            0.0120 seconds
cv2.add - with mask          0.0160 seconds
np.add                       0.0190 seconds
cv2.add - uninitialised mask 0.0220 seconds

顺便提一下：提交bug请按照这里的说明操作：http://code.opencv.org/projects/OpenCV/wiki/WikiStart