在图像处理项目中，图像的 读取（imread）、显示（imshow） 和 保存（imwrite） 是最基础也是最常用的三个操作。本文将详细介绍这三个函数的功能、用法和注意事项，并提供一个完整示例供读者上手测试。
一、cv::imread：读取图像文件
cv::Mat cv::imread(const std::string& filename, int flags = cv::IMREAD_COLOR);
参数说明：
filename: 要读取的图像文件路径（支持 jpg, png, bmp 等格式）。flags: 指定图像的读取方式：cv::IMREAD_COLOR：以 BGR 方式读取彩色图像（默认）。cv::IMREAD_GRAYSCALE：读取为灰度图像。cv::IMREAD_UNCHANGED：按原始数据读取，包括 alpha 通道。
返回值：
成功时返回
cv::Mat图像矩阵。如果读取失败（路径错误或文件不存在），返回空矩阵，即
img.empty() == true。
二、cv::imshow：显示图像窗口
void cv::imshow(const std::string& winname, cv::InputArray mat);
参数说明：
winname: 显示窗口的名称（如果不存在则创建）。mat: 要显示的图像矩阵，通常是cv::Mat类型。
注意事项：
imshow需要配合cv::waitKey()使用，否则窗口会一闪而过。GUI 线程必须存在（某些远程终端不支持 GUI）。
三、cv::imwrite：保存图像到文件
bool cv::imwrite(const std::string& filename, cv::InputArray img);
参数说明：
filename: 要保存的图像路径及文件名（自动识别扩展名如.png,.jpg等）。img: 要保存的图像矩阵。
返回值：
true表示保存成功，false表示保存失败（如路径错误或无写权限）。
四、完整示例代码
下面我们结合上述三个函数写一个完整的小程序，实现：
从文件读取图像；
显示图像；
将图像保存为新的文件。
#include <iostream>
int main()
{
// 读取图像，返回cv::Mat保存图像数据
// IMREAD_COLOR:以三通道彩色图像读取，如果原始数据为灰度图，返回图像被转换为彩色图像
// IMREAD_GRAYSCALE:以灰度图像读取，如果原数据为彩色图，使用加权方式转换：gray=red*0.299 + green*0.587 + blue*0.114
// IMREAD_UNCHANGED:保持原数据通道数，如果包含alpha通道，同样保留
std::string input_path = "1.jpg";
cv::Mat img = cv::imread(input_path, cv::IMREAD_COLOR);
if (img.empty()) {
std::cerr << "图像读取失败，请确认路径是否正确：" << input_path << std::endl;
return -1;
}
// 创建窗口，窗口命名为"图像显示"，后续所有关于该窗口的操作均以字符串"图像显示"进行检索
// WINDOW_NORMAL: 用户可调整窗口尺寸与位置，显示图像时图像被压缩到窗口尺寸进行显示
// WINDOW_AUTOSIZE(默认参数): 窗口尺寸自动匹配图像大小，如果显示图像大于显示器分辨率，则无法完全呈现
cv::namedWindow("图像显示", cv::WINDOW_NORMAL);
// 调整窗口尺寸与位置
cv::resizeWindow("图像显示", 640, 480);
cv::moveWindow("图像显示", 0, 0);
// 显示图像，原始图像被缩放与窗口尺寸一致后再显示
cv::imshow("图像显示", img);
std::cout << "图像已显示，请按任意键关闭窗口..." << std::endl;
cv::waitKey(0); // 必须等待，否则窗口会立即关闭
// 设置jpg压缩质量，该压缩方式为有损压缩
// 压缩质量：0 - 100，数值越大，细节保留越多，图像文件越大
std::vector<int> compression_params;
compression_params.push_back(cv::IMWRITE_JPEG_QUALITY);
compression_params.push_back(80);
// 保存为jpg图像,当参数compression_params为空时，默认压缩质量为95
std::string output_path = "output_saved.jpg";
cv::imwrite(output_path, img, compression_params);
// 设置png压缩等级为6，该压缩方式为无损压缩
// 压缩等级：0-9，数值越大，压缩速度越慢，文件越小
// 不管压缩等级为多少，解压后都不会丢失图像信息！
std::vector<int> compression_params2;
compression_params2.push_back(cv::IMWRITE_PNG_COMPRESSION);
compression_params2.push_back(9); // 压缩等级
// 保存为png图像，当参数compression_params2为空时，默认压缩等级为3
std::string output_path2 = "output_saved.png";
cv::imwrite(output_path2, img, compression_params2);
return 0;
}