TypeError: Layout of the output array image is incompatible 问题解决

Posted 2022-11-28 mazinkaiser1991

本周在使用findContours的过程中遇到了以下问题：

TypeError: Layout of the output array image is incompatible with cv::Mat (step[ndims-1] != elemsize or step[1] != elemsize*nchannels)

感谢这篇文章：https://www.jianshu.com/p/cc3f4baf35bb，引导我往正确的方向进行思考。

先讲结论造成以上问题的原因是：输入与输出的numpy格式不一致。

我一开始的第一反应是为什么findContours函数会有“output array image”，我只关注contours。这其实是我在写代码中一个盲区，对于findContours函数我一般都是这么写：

_, contours, _ = cv2.findContours(image, cv2.RETR_EXTERNAL, cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)

 

对于第一个与第三个返回值现阶段直接就跳过，这其实恰恰是产生问题的关键原因，完整的findContours函数输出应该如下：

binary, contours, hierarchy = cv2.findContours(image, cv2.RETR_EXTERNAL, cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)

binary的输出与image完全一样，所以在使用的时候一般就忽略了这个参数，顺便提一句在findContours函数的注释中有这么一句：

@note Since opencv 3.2 source image is not modified by this function.

opencv3.2之后就不会再修改image了，但是findContours函数为什么要改原图？挺让人费解的。到了opencv4.2之后这个返回值干脆就被取消了，又造成了一系列的软件兼容问题。

返回到这个错误上来，上面说了这么多就是想说findContours函数其实是有一个image array输出的。而这个array的要求非常严格。

我在处理image是按照channel维度对它进行遍历，然后在每个channel上执行findContours函数，为了确保后续操作不会影响原图，我首先对每个channel执行了复制操作，这又是产生问题的另一个关键因素。当时是执行了copy.deepcopy()操作，这在我之前的使用过程中都是没有问题的，包括我今天做实验依然没有问题，但是那天程序却一直在报错。而后改为了numpy的copy函数才通过。

我首先把可以用于numpy的拷贝方法与其对应的flags输出列在下面：

 

第一列表示原图的flags属性，one_channel表示使用遍历方式获得的一个channel的flags属性，cv2.split表示使用split函数获得的每一个channel的flags属性，numpy.copy()表示首先使用遍历方式获得一个channel，而后调用copy函数得到的一个channel的flags属性，最后copy.deepcopy()与numpy.copy()类似先遍历获得一个channel然后复制。

引用这篇博客中的一个关键结论：输入与输出必须完全一致，不单是值上的一致性，还需要保证array结构上的一致性。通过对比上表就可以发现，其实就是两点不一样：“C_CONTIGUOUS”与“OWNDATA ”，“OWNDATA ”非常好理解，使用切片方式获取数据，自然不拥有数据，只拥有数据的引用。“C_CONTIGUOUS”表示数据是在一个单一的C风格的连续段中，由于numpy存储数据是连续存储最后一个维度，而后倒数第二个，以此类推。因此单独获得一个channel的数据也就不是连续的了。

现在也就是比较明确了，对于opencv输入也是输出的函数，必须保证array在flags层面上的一致性。

在使用过程中推荐使用split函数与numpy copy()函数，因为我在使用copy.deepcopy过程中就遇到了“output array image is incompatible”问题。

PS：还要提一句findContours函数输入可以是（n, n）维度的，不一定要（n，n， 1）维度。