OpenCV中的浅拷贝和深拷贝

news2024/11/15 19:55:08

文章目录

前言
一、浅拷贝
二、深拷贝
三、比较
总结

前言

在数字图像处理中，针对读取到的一张图像，需要反复利用这张图像做各种的变换，以满足我们项目的需求。在这之前，最容易忽略的一点就是图像之间的拷贝问题，其中的浅拷贝和深拷贝不仅影响数据的存储方式，还直接关系到内存管理和数据修改的影响范围。

一、浅拷贝

浅拷贝是指创建一个新的对象，但这个新对象会引用原始对象中的数据（或指向原始数据的指针）。这意味着，如果原始数据发生变化，通过浅拷贝得到的数据也会发生变化，因为它们实际上指向的是同一块内存地址。

在OpenCV中，当使用赋值操作符（=）时，通常执行的是浅拷贝。

二、深拷贝

深拷贝则是创建一个全新的对象，并复制原始对象中的所有数据到新对象中。这样，原始对象和新对象拥有独立的内存地址和数据。因此，对原始对象的修改不会影响到通过深拷贝得到的新对象。

OpenCV的C++接口提供了clone()方法，但在Python中，可以直接使用NumPy的深拷贝机制。

三、比较

此处举一个简单的例子，当我们想在输入的图像中分别实现画矩形和画圆的操作时，首先我们定义两个函数用于绘制矩形和圆：

def draw_rectangle(image, top_left, bottom_right, color, thickness=2):
    """
    在图像上绘制矩形
    :param image: 要绘制的图像
    :param top_left: 矩形左上角的坐标 (x, y)
    :param bottom_right: 矩形右下角的坐标 (x, y)
    :param color: 矩形的颜色，格式为 (B, G, R)
    :param thickness: 矩形边框的厚度
    :return: 绘制了矩形的图像
    """
    cv2.rectangle(image, top_left, bottom_right, color, thickness)
    return image

def draw_circle(image, center, radius, color, thickness=2, fill=False):
    """
    在图像上绘制圆
    :param image: 要绘制的图像
    :param center: 圆的中心坐标 (x, y)
    :param radius: 圆的半径
    :param color: 圆的颜色，格式为 (B, G, R)
    :param thickness: 圆边框的厚度，如果fill=True，则此参数将被忽略
    :param fill: 是否填充圆
    :return: 绘制了圆的图像
    """
    if fill:
        cv2.circle(image, center, radius, color, -1)
    else:
        cv2.circle(image, center, radius, color, thickness)
    return image

我们均使用浅拷贝调用函数的时候，得到的结果不管是原图还是绘制之后的图像均被绘制了图像，这与我们的目的相反。

image = cv2.imread('D:/test.png')
# 绘制矩形
rect_img = image
rect_image = draw_rectangle(rect_img, (50, 50), (200, 200), (0, 0, 0), 3)
# 绘制圆
cir_img = image
circle_image = draw_circle(cir_img, (150, 150), 50, (255, 255, 255), 3, False)

在这里插入图片描述

我们均使用深拷贝调用函数的时候，得到的结果互不干扰。

image = cv2.imread('D:/test.png')
# 绘制矩形
rect_img = image.copy()
rect_image = draw_rectangle(rect_img, (50, 50), (200, 200), (0, 0, 0), 3)
# 绘制圆
cir_img = image.copy()
circle_image = draw_circle(cir_img, (150, 150), 50, (255, 255, 255), 3, False)