Python OpenCV使用cvtColor的dst参数复用三维numpy数组内存报错如何解决

你遇到的报错是因为三维数组(H, W, NUM_BUFFERS)取最后一维切片[:, :, i]得到的numpy视图是非连续内存存储的，OpenCV的函数参数要求传入的dst目标数组是连续内存结构，非连续视图无法识别，就会抛出Expected Ptr<cv::UMat> for argument 'dst'的错误。

方案1：调整维度顺序（推荐） #

把缓冲区维度放在最前面，构建形状为(NUM_BUFFERS, H, W)的数组，此时取第i个缓冲区gray_frames_array[i]得到的是连续内存视图，完全不需要额外分配内存，符合复用需求，修改后的完整代码如下：

import cv2
import numpy as np

# Access camera
cap = cv2.VideoCapture(0)
cv2.namedWindow('Main process')

# Confirm we are able to acquire images (and initialize the frame variable)
ret, rgb_frame = cap.read()
if ret is False:
    print('Error, unable to acquire frame...')
    exit(0)

NUM_BUFFERS = 3

# 调整维度顺序：缓冲区数量在前，高和宽在后
gray_frames_array = np.zeros(
    (NUM_BUFFERS, rgb_frame.shape[0], rgb_frame.shape[1]),
    dtype=rgb_frame.dtype)

i = 0
while True:
    ret, _ = cap.read(rgb_frame)
    if ret is False:
        print('Error, unable to acquire frame...')
        exit(0)
    # 直接取第i个缓冲区的连续视图作为dst
    cv2.cvtColor(src=rgb_frame, code=cv2.COLOR_BGR2GRAY,
                 dst=gray_frames_array[i])
    cv2.imshow('Main process', gray_frames_array[i])
    if cv2.waitKey(5) == 27:
        break
    # 切换下一个缓冲区
    i = (i+1) % NUM_BUFFERS

cap.release()
cv2.destroyAllWindows()
print('done')

方案2：保留原维度布局的兼容方法 #

如果你确实需要保留(H, W, NUM_BUFFERS)的维度布局，创建数组时指定order='F'（Fortran列优先存储），此时[:, :, i]的切片就是连续视图，可以直接传入OpenCV函数，仅需要修改数组创建代码：

gray_frames_array = np.zeros(
    (rgb_frame.shape[0], rgb_frame.shape[1], NUM_BUFFERS),
    dtype=rgb_frame.dtype,
    order='F')

内容的提问来源于stack exchange，提问作者hugo