2.2.1 读取/写入图像文件
OpenCV提供了imread函数来从文件加载图像，也提供了imwrite函数来将图像写入文件。这些函数支持静态图像（非视频）的各种文件格式。支持的格式各不相同——在OpenCV的自定义构建中可以添加或删除某些格式——但是，通常BMP、PNG、JPEG和TIFF都是所支持的格式。
我们来研究一下在OpenCV和NumPy中图像表示的解剖结构。一幅图像就是一个多维数组，有列像素和行像素，每个像素都有一个值。对于不同类型的图像数据，像素值可以使用不同的格式。例如，通过简单地创建一个二维NumPy数组，可以从头开始创建一幅3×3的黑色正方形图像：
如果将这幅图像打印到控制台，获得的结果如下所示：
这里，每个像素都用一个8位整数表示，这意味着每个像素的值都在0～255的范围内，其中0表示黑色，255表示白色，中间的值表示灰色。这是一幅灰度图像。
现在，我们使用cv2.cvtColor函数把这幅图像转换成蓝–绿–红（Blue-Green-Red，BGR）格式：
我们来看图像是如何变化的：
如你所见，现在每个像素都用一个三元数组表示，每个整数分别表示三个颜色通道（B、G和R）中的一个。HSV之类的其他常见颜色模型的表示方法也类似，只是取值范围不同。例如，HSV颜色模型的色调值的范围是0～180。
有关颜色模型的更多内容，请参阅第3章，尤其是3.2节。
通过查看shape属性，你可以查看图像的结构，shape属性返回行、列和通道数（如果有多个通道的话）。
考虑如下示例：
上述代码将打印（5,3），表示我们有一幅5行3列的灰度图像。如果将该图像转换成BGR格式，shape将是（5,3,3），表示每个像素有3个通道。
图像可以从一种文件格式加载并保存为另一种格式。例如，把一幅图像从PNG转换为JPEG：
OpenCV的Python模块命名为cv2，尽管我们使用的是OpenCV 4.x而非OpenCV 2.x。以前，OpenCV有两个Python模块：cv2和cv。cv封装了用C实现的OpenCV的一个旧版本。目前，OpenCV只有cv2 Python模块，该模块封装了用C++实现的OpenCV当前版本。
默认情况下，imread返回BGR格式的图像，即使该文件使用的是灰度格式。BGR表示与红–绿–蓝（Red-Green-Blue，RGB）相同的颜色模型，只是字节顺序相反。
我们还可以指定imread的模式，所支持的选项包括：
·cv2.IMREAD_COLOR：该模式是默认选项，提供3通道的BGR图像，每个通道一个8位值（0～255）。
·cv2.IMREAD_GRAYSCALE：该模式提供8位灰度图像。
·cv2.IMREAD_ANYCOLOR：该模式提供每个通道8位的BGR图像或者8位灰度图像，具体取决于文件中的元数据。
·cv2.IMREAD_UNCHANGED：该模式读取所有的图像数据，包括作为第4通道的α或透明度通道（如果有的话）。
·cv2.IMREAD_ANYDEPTH：该模式加载原始位深度的灰度图像。例如，如果文件以这种格式表示一幅图像，那么它提供每个通道16位的一幅灰度图像。
·cv2.IMREAD_ANYDEPTH｜cv2.IMREAD_COLOR：该组合模式加载原始位深度的BGR彩色图像。
·cv2.IMREAD_REDUCED_GRAYSCALE_2：该模式加载的灰度图像的分辨率是原始分辨率的1/2。例如，如果文件包括一幅640×480的图像，那么它加载的是一幅320×240的图像。
·cv2.IMREAD_REDUCED_COLOR_2：该模式加载每个通道8位的BGR彩色图像，分辨率是原始图像的1/2。
·cv2.IMREAD_REDUCED_GRAYSCALE_4：该模式加载灰度图像，分辨率是原始图像的1/4。
·cv2.IMREAD_REDUCED_COLOR_4：该模式加载每个通道8位的彩色图像，分辨率是原始图像的1/4。
·cv2.IMREAD_REDUCED_GRAYSCALE_8：该模式加载灰度图像，分辨率是原始图像的1/8。
·cv2.IMREAD_REDUCED_COLOR_8：该模式加载每个通道8位的彩色图像，分辨率为原始图像的1/8。
举个例子，我们将一个PNG文件加载为灰度图像（在此过程中会丢失所有颜色信息），再将其保存为一个灰度PNG图像：
除非是绝对路径，否则图像的路径都是相对于工作目录（Python脚本的运行路径）的，因此在前面的例子中，MyPic.png必须在工作目录中，否则将找不到该图像。如果你希望避免对工作目录的假设，可以使用绝对路径，比如Windows上的C:\Users\Joe\Pictures\MyPic.png、Mac上的/Users/Joe/Pictures/MyPic.png，或者Linux上的/home/joe/pictures/MyPic.png。
imwrite()函数要求图像为BGR格式或者灰度格式，每个通道具有输出格式可以支持的特定位数。例如，BMP文件格式要求每个通道8位，而PNG允许每个通道8位或16位。