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C++ 调用 Python 接口 Mat转Numpy

时间:2023-08-15 11:23:31浏览次数:58  
标签:Mat PyArray Python array1 Py C++ PyObject PyTuple XDECREF

参考网站:

  1. https://blog.csdn.net/qq7835144/article/details/106073110?utm_medium=distribute.pc_relevant.none-task-blog-baidujs_title-1&spm=1001.2101.3001.4242

  2. https://blog.csdn.net/weixin_46400740/article/details/116711323?spm=1001.2014.3001.5501

 

1、配置项目属性表

将Python目录下的include和libs文件夹路径配置到属性表中,如果需要用到虚拟环境,就把envs虚拟环境下的相关文件路径配置到属性表

如果 需要用到一些其他的第三方库 就要再次进行关联。例如用numpy 就需要去Lib/site-packages 下 关联需要用到的包

 

 

2、C++代码编辑

导入头文件 Python.h:#include <Python.h>

 
  // 架构   #include <iostream>   #include "Python.h"   using namespace std;   int main()   {   //初始化Python环境   Py_SetPythonHome(L"D:\\anaconda");//路径为python.exe所在路径,注意使用双斜杠或反斜杠   Py_Initialize();   // 添加项目所属 目录   PyRun_SimpleString("import sys");   PyRun_SimpleString("sys.path.append('.')"); //路径问py文件所在目录,如果在当前目录下则使用 '.'   PyObject * pFunc = NULL;   //导入模块   PyObject* pModule = PyImport_ImportModule("test");//py文件名   if (!pModule)   {   cout << "Python get module failed." << endl;   return 0;   }   cout << "Python get module succeed." << endl;       // PyObject_GetAttrString   pFunc = PyObject_GetAttrString(pModule, "func"); //函数名为 func   PyEval_CallObject(pFunc, NULL); //调用 无返回类型   Py_Finalize();   return 0;   }
 
 

报错1:

 

 

 

3、传参类型表

1.调用无参 无返回值

PyEval_CallObject(pFunc, NULL);  //直接调用
 

 

2.调用无参 但有返回值

 
  //调用无参 但有返回值   PyObject * pp = PyEval_CallObject(pFunc, NULL); //返回值给pp Object对象   int res = 0; //接收数据 int类型   PyArg_Parse(pp, "i", &res); //类型转换 i就是整形   cout << "res:" << res << endl;//输出结果
 
 

3.调用有参 无返回值

 
  PyObject* pArgs = PyTuple_New(2); //初始化俩个参数   PyTuple_SetItem(pArgs, 0, Py_BuildValue("i", 2)); //0:表示序号。第一个参数。   PyTuple_SetItem(pArgs, 1, Py_BuildValue("i", 4)); //1:也表示序号。第二个参数。i:表示传入的参数类型是int类型。   PyEval_CallObject(pFunc, pArgs); //无返回类型
 
 

4.调用有参 有返回值

 
  PyObject* pArgs = PyTuple_New(2); //初始化两个参数   PyTuple_SetItem(pArgs, 0, Py_BuildValue("i", 2)); //0:表示序号。第一个参数。   PyTuple_SetItem(pArgs, 1, Py_BuildValue("i", 4)); //1:也表示序号。第二个参数。i:表示传入的参数类型是int类型。   PyObject * pp = PyEval_CallObject(pFunc, pArgs); //无返回类型   int res = 0;   PyArg_Parse(pp, "i", &res);//转换返回类型   cout << "res:" << res << endl;//输出结果
 
 

5.c++ Mat 转 python Numpy

Mat转Numpy需要配置numpy库,见上面

 
  #include <numpy/arrayobject.h> //导入numpy头文件       Mat img = imread("./frame.png"); // 读取图片   if (img.empty())   {   cout << "img read wrong" << endl;   Py_Finalize();   return -1;   }   cout << img.size() << endl;       // CV::Mat 转 python numpy------------------------------------   auto sz = img.size(); // 获取图像的尺寸   int x = sz.width;   int y = sz.height;   int z = img.channels();   uchar *CArrays = new uchar[x*y*z];//这一行申请的内存需要释放指针,否则存在内存泄漏的问题   int iChannels = img.channels();   int iRows = img.rows;   int iCols = img.cols * iChannels;   if (img.isContinuous())   {   iCols *= iRows;   iRows = 1;   }   uchar* p;   int id = -1;   for (int i = 0; i < iRows; i++)   {   // get the pointer to the ith row   p = img.ptr<uchar>(i);   // operates on each pixel   for (int j = 0; j < iCols; j++)   {   CArrays[++id] = p[j];//连续空间   }   }   import_array1(-1);   npy_intp Dims[3] = { y, x, z }; //注意这个维度数据!   PyObject *PyArray = PyArray_SimpleNewFromData(3, Dims, NPY_UBYTE, CArrays);
 
 

报错:

解决办法:Py_Initialize()后加入“import_array()”语句即可。 在有返回值的函数里,括号里需要有对应类型的返回值

注意:当编译"import_array()"时,可能会出现以下错误: 

解决方法:在自己安装的python目录中搜索"object.h"文件,将其56行"#define Py_REF_DEBUG"语句注释掉即可。

6、 c++ PyArrayObject 转 Mat

 
  //将PyObject *pReturn 转换为Mat类型   PyArrayObject *Py_array1;   //读取从python脚本返回的numpy值   //查看是否是元组数据   if (PyTuple_Check(pReturn)) {   //当返回值不止一个,pReturn是一个元组   PyArg_UnpackTuple(pReturn, "ref", 2, 2, &Py_array1, &a); //解析元组的内容   //获取矩阵维度   npy_intp *Py_array1_shape = PyArray_DIMS(Py_array1); //获取元组第一个元素(矩阵)的大小   npy_intp array1row = Py_array1_shape[0];   npy_intp array1col = Py_array1_shape[1];   npy_intp array1high = Py_array1_shape[2];       Mat mask(array1row, array1col, CV_8UC3, PyArray_DATA(Py_array1));   imwrite("./cut.png", mask);   imshow("su", mask);   waitKey(0);   // Py_XDECREF(PyArray);   /*这里Py_XDECREF(ArgList); 和 Py_XDECREF(PyArray);不能同时使用,否则会引起内存访问冲突   * 我的理解是:PyTuple_SetItem并不复制数据,只是引用的复制。因此对这两个对象中的任意一个使用   * Py_XDECREF都可以回收对象。使用两次的话反而会导致冲突。   */   Py_XDECREF(ArgList);   delete[] CArrays; // 释放数组内存,最好在PyArray被使用完以后释放   CArrays = nullptr;   Py_XDECREF(pReturn);   }
 
 

 

VS Qt中C++调用Python 报错

问题出在python.h这个头文件中存在一个变量名叫“slots”,然而slots又是qt的关键字,所以qt的moc会把它当成宏先处理掉。

找到python/include下object.h文件 将第448行改为

 
  #undef slots   PyType_Slot *slots; /* terminated by slot==0. */   #define slots Q_SLOTS
 
 

c++ 调用Python接口  Mat传参与接收 完整代码

c++端代码

 
  #include "Python.h"   #include <numpy/ndarrayobject.h>   #include <opencv2/opencv.hpp>   #include <iostream>       using namespace cv;   using namespace std;       int main() {   // 初始化-----------------------------------------------   Py_SetPythonHome(L"D:/anaconda");   Py_Initialize();   cout << "Python start --------------------" << endl;   if (!Py_IsInitialized()) {   cout << "Python start defeat--------------------" << endl;   return -1;   }   // 加载python文件----------------------------------------------   PyRun_SimpleString("import sys");   PyRun_SimpleString("sys.path.append('.')"); // demo_test.py的路径   PyObject *moduleName = PyUnicode_FromString("demo_test"); //载入名为demo_test.py的文件   PyObject *pModule = PyImport_Import(moduleName);   if (!pModule) { //如果不存在改文件,则结束   printf("can't find python file");   Py_Finalize(); //关闭python解释器   return -1;   }   PyObject *pFunc = PyObject_GetAttrString(pModule, "run"); //获取函数   if (!pFunc)   {   printf("can't find function [run]");   Py_Finalize();   return -1;   }       int *a;   // 读取图片---------------------------------------------------   Mat img = imread("frame.png"); // 读取图片   if (img.empty())   {   cout << "img read wrong" << endl;   Py_Finalize();   return -1;   }   cout << img.size() << endl;       // CV::Mat 转 python numpy------------------------------------   auto sz = img.size(); // 获取图像的尺寸   int x = sz.width;   int y = sz.height;   int z = img.channels();   uchar *CArrays = new uchar[x*y*z];//这一行申请的内存需要释放指针,否则存在内存泄漏的问题   int iChannels = img.channels();   int iRows = img.rows;   int iCols = img.cols * iChannels;   if (img.isContinuous())   {   iCols *= iRows;   iRows = 1;   }   uchar* p;   int id = -1;   for (int i = 0; i < iRows; i++)   {   // get the pointer to the ith row   p = img.ptr<uchar>(i);   // operates on each pixel   for (int j = 0; j < iCols; j++)   {   CArrays[++id] = p[j];//连续空间   }   }   import_array1(-1);   npy_intp Dims[3] = { y, x, z }; //注意这个维度数据!   PyObject *PyArray = PyArray_SimpleNewFromData(3, Dims, NPY_UBYTE, CArrays);       // 准备其他python函数需要的参数   //...           // 将图片以及其他参数进行封装   PyObject *ArgList = PyTuple_New(1); //参数列表:创建一个长度为1的元组   PyTuple_SetItem(ArgList, 0, PyArray); //将PyArray的引用指向元组ArgList的第0个元素       PyObject *pReturn = PyObject_CallObject(pFunc, ArgList);   if (pReturn == NULL) {   printf("Return value is NULL.");   Py_Finalize();   return -1;   }   PyArrayObject *Py_array1;   //读取从python脚本返回的numpy值   //查看是否是元组数据   if (PyTuple_Check(pReturn)) {   //当返回值不止一个,pReturn是一个元组   PyArg_UnpackTuple(pReturn, "ref", 2, 2, &Py_array1, &a); //解析元组的内容   //获取矩阵维度   npy_intp *Py_array1_shape = PyArray_DIMS(Py_array1); //获取元组第一个元素(矩阵)的大小   npy_intp array1row = Py_array1_shape[0];   npy_intp array1col = Py_array1_shape[1];   npy_intp array1high = Py_array1_shape[2];       Mat mask(array1row, array1col, CV_8UC3, PyArray_DATA(Py_array1));   imwrite("test.png", mask);   imshow("out", mask);   waitKey(0);   // Py_XDECREF(PyArray);   /*这里Py_XDECREF(ArgList); 和 Py_XDECREF(PyArray);不能同时使用,否则会引起内存访问冲突   * 我的理解是:PyTuple_SetItem并不复制数据,只是引用的复制。因此对这两个对象中的任意一个使用   * Py_XDECREF都可以回收对象。使用两次的话反而会导致冲突。   */   Py_XDECREF(ArgList);   delete[] CArrays; // 释放数组内存,最好在PyArray被使用完以后释放   CArrays = nullptr;   Py_XDECREF(pReturn);       }   //Py_CLEAR(moduleName);   //Py_CLEAR(pModule);   Py_XDECREF(moduleName);   Py_XDECREF(pModule);   Py_XDECREF(pFunc); //Py_XDECREF是很有必要的,为了避免内存泄漏   Py_Finalize(); // 关闭Python   return 0;   }
 
 

python端代码

注意这里的返回值是元祖形式

 
  #coding:utf-8   import cv2   import numpy as np       def run(imgdata):       return imgdata, 0
 
 

完结 

 

 

标签:Mat,PyArray,Python,array1,Py,C++,PyObject,PyTuple,XDECREF
From: https://www.cnblogs.com/lidabo/p/17630785.html

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