OpenCV+Python入门 详细教程（第一节）

第一节 OpenCV 入门

[声明：本文根据官方文档进行通俗易懂的个人总结，随笔和文章都是同步的！]

注：作为本博客的第一篇随笔，小编力求为每一位阅读者以通俗易懂的方式，完全掌握数字图像处理的基础，记得关注哦！

各位小可爱们，从这篇随笔开始，让我们踏上0基础学习OpenCV进行图像处理的奇妙之旅。

 

前言

　　OpenCV是一个开源的计算机视觉库， 在Python中都有非常完备的内部公开的计算机视觉接口。  对于刚入门的新人来说，使用这些接口比重复造轮子方便多了。这些接口可以让我们更加方便、不用理解内部原理，就能实现各种功能的图像处理技术，OpenCV正是基于为计算机视觉提供通用接口这一目标而被策划的。

 

1. 入门

1.1 环境配置

安装 python3.x 以上的版本，opencv 版本在 4.x 以上（opencv3.x 和 opencv4.x 版本内容不兼容）

　　　　 这里提供 opencv 的安装方式：

　　　　 pip install opencv-python -i https://pypi.douban.com/simple

 

　　　　 为了提高下载速度，使用国内的镜像源，这里提供几个国内的镜像源，方便大家下载：　　

　　　　 豆瓣：https://pypi.douban.com/simple

　　　　 阿里云:：https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple

　　　　 清华大学：https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple

　　　　 中国科技大学：https://pypi.mirrors.ustc.edu.cn/simple

 

在这里，本人安装的版本是  4.4.0.46

 

为了后期的需要，同样需要安装 numpy 模块，这个模块大家不知道也没有关系，后期一步一步接触就自然明白。

　　　 　NumPy 是高性能科学计算和数据分析的基础包；它是 pandas 等其他工具的基础。

　　　　 numpy  的安装方式：

　　　 　pip install numpy -i https://pypi.douban.com/simple

　　　 　本人安装的版本是  1.19.4

 

 

1.2 图像处理的基础操作

　　　　 OK! 到这里呢，就是正式开始我们的 OpenCV 的学习了。

　　　　 在图像处理的开始呢，我们当然要先知道怎么样去读取一个图片

　　　　1.2.1 读取图像

　　　　　　 OpenCV 提供了函数 cv2.imread() 来读取图像，该函数呢，支持各种的静态图像格式。

　　　　　　 格式：

retval = cv2.imread( filename [, flags])

在这里，把每个参数解释一下：

• retval：返回值，这个值是读取到的图像，如果未读取到，返回 “None”；
• filename：读取图像的完整路径名；
• flags：读取标记，用来控制读取图像后返回的文件类型。

表1-1 flags 标记值

值	含义	数值
cv2.IMREAD_UNCHANGED	保持原格式不变	-1
cv2.IMREAD_GRAYSCALE	将图像调整为单通道的灰度图像	0
cv2.IMREAD_COLOR	将图像调整为3通道的BGR图像。该值是默认值	1
cv2.IMREAD_ANYDEPTH	当载入的图像深度为16位或者32位时，就返回其对应的深度图像;否则，将其转换为8位图像	2
cv2.IMREAD_ANYCOLOR	以任何可能的颜色格式读取图像	4

 

函数 cv2.imread() 能够读取多种不同类型的图片，具体如下：

表1-2 支持的图像格式

Windows位图	*.bmp、*.dib
JPEG文件	*.jpeg、* jpg、 * jpe
JPEG 2000文件	*.jp2
便携式网络图形(Portable Network Graphis, PNG)文件	.png
WebP文件	* .webp
便携式图像格式(Portable Image Format)	*.pbm、*.pgm、 *ppm、 *.pxm、 *.pm
Sun (Sun rasters)格式	*.sr、*.ras
TIFF文件	*.tiff、 *.tif
OpenEXR图像文件	* .exr
Radiance格式高动态范围 (Hig-Dyamic Range, HDR)成像图像	*.hdr、*.pic
GDAL支持的栅格和矢量地理空间数据	Raster、Vector 两大类

 

例如：我们读取名为 img.bmp 的图像，并保持原有格式读入，则使用的语句为：

lena = cv2.imread("img.bmp",-1)

 注：上述的代码运行之前，首先需要导入 cv2 模块，为了方便理解，我们在这里函数的前缀都使用 "cv2." 表示：

import cv2
lena = cv2.imread("img.bmp",-1)

 

1.2.2 显示图像

OpenCV 提供了多个与显示有关的函数，下面对常用的几个进行简单介绍。

 

1. namedWindow 函数

函数 cv2.namedWindow() 用来创建指定名称的窗口，其语法格式为:

None = cv2.namedWindow(winname)

式中，winname 是要创建的窗口的名称。

例如， 下列语句会创建一个 名为 lesson 的窗口: 

cv2.namedWindow("lesson")

 

2. imshow函数

函数 cv2. imshow() 用来显示图像，其语法格式为:

None = cv2.imshow(winname, mat)

式中:

• winname 是窗口名称。
• mat是要显示的图像。

 

例：完整代码：

import cv2

lena=cv2.imread("lena .bmp")

cv2.namedWindow("lesson")

cv2.imshow("lesson", lena)

注：为了方便，文章中的图像由读者自行在电脑上进行操作，这里不再演示，望理解！（只是改变代码中的文件名即可）

 

3. waitKey 函数

函数 cv2.waitKey() 用来等待按键，当用户按下键盘后，该语句会被执行，并获取返回值.其语法格式为：

retval = cv2.waitKey( [delay] )

• retval：表示返回值。如果没有按键被按下，则返回-1；如果有按键被按下，则返回该按键的ASCII码。
• delay：表示等待键盘触发的时间，单位是ms，当该值是负数或者零时，表示无限等待。该值默认为0。

在实际使用中，可以通过函数 cv2.waitKey() 获取按下的按键，并针对不同的键做出不同的反应，从而实现交互功能。

例如， 如果按下A键，则打开名为“PressA”的窗口，如果按下B键，则打开名为“PressB”的窗口。

import cv2 

lena=cv2.imread("lena.bmp")

cv2.imshow("demo", lena)

key=cv2.waitKey()

if key == ord('A') :

    cv2.imshow ("PressA", lena)

elif key == ord('B'):

    cv2.imshow ("PressB", lena)

Python提供了函数 ord()，用来获取字符的ASCII码值。

　　因此，在判断是否按下了某个特定的按键时，可以先使用 ord() 函数获取该特定字符的 ASCII 码值，再将该值与 cv2.waitKey() 函数的返回值进行比较，从而确定是否按下了某个特定的键。这样，在程序设计中就不需要 ASCII 值的直接参与了，从而避免了使用 ASCII 进行比较可能带来的不便。

 

4. destroyWindow 函数

函数 cv2.destroyWindow() 用来释放(销毁)指定窗口，其语法格式为:

None = cv2.destroyWindow(winname)

其中，winname 是窗口的名称。

在实际使用中，该函数通常与函数 cv2.waitKey() 组合实现窗口的释放。

import cv2

lena = cv2.imread("lena.bmp")

cv2.imshow("demo", lena)

cv2.waitKey()

cv2.destroywWindow ("demo")

运行上述程序，首先会在一个 名为 demo 的窗口内显示 lena.bmp 图像。

在程序运行的过程中，当未按下键盘上的按键时，程序没有新的状态出现:当按下键盘上的任意一个按键后，窗口 demo 会被释放。

 

5. destroyAIlWindows函数

函数 cv2.destroyAlIWindows() 用来释放(销毁)所有窗口，其语法格式为:

None = cv2.destroyAllWindows( )

例：编写一个程序，演示如何使用函数 cv2.destroyAllWindows() 释放所有窗口。根据题目要求，编写代码如下:

import cv2

lena = cv2.imread("lena.bmp")

cv2.imshow("demo1", lena)

cv2.imshow("demo2", lena)

cv2.waitKey()

cv2.destroyAllWindows()

运行上述程序，会分别出现名称为 demol 和 demo2 的窗口，在两个窗口中显示的都是 lena.bmp 图像。

在未按下键盘上的按键时，程序没有新的状态出现，当按下键盘上的任意一个按键后，两个窗口都会被释放。

 

1.2.3 保存图像

OpenCV提供了函数 cv2.imwrite() ，用来保存图像，该函数的语法格式为:

retval = cv2.imwrite(filename, img [, params])

• retval：返回值。如果保存成功，则返回逻辑值真(True)；如果保存不成功，则返回逻辑值假(False)。
• filename：要保存的目标文件的完整路径名，包含文件扩展名。
• img：被保存图像的名称。
• params：保存类型参数，是可选的。

例：编写一个程序，将读取的图像保存到当前目录下。

import cv2 

lena = cv2.imread ("lena.bmp")

r = cv2.imwrite("result.bmp", lena)

注：在这里不要将 filename 和 img 名称弄反了，小编在这里也会经常出错误哦！

 

 

好啦好啦！本次随笔已经更新结束喽！

一大早起来同步了一下随笔，连早饭都没吃，要去吃饭喽，拜拜，各位小可爱们！

作者：坚果不爱吃松鼠

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