OpenCV+Python入門 詳細教程（第一節）

第一節 OpenCV 入門

[聲明：本文根據官方文檔進行通俗易懂的個人總結，隨筆和文章都是同步的！]

注：作為本博客的第一篇隨筆，小編力求為每一位閱讀者以通俗易懂的方式，完全掌握數字圖像處理的基礎，記得關注哦！

各位小可愛們，從這篇隨筆開始，讓我們踏上0基礎學習OpenCV進行圖像處理的奇妙之旅。

 

前言

　　OpenCV是一個開源的計算機視覺庫， 在Python中都有非常完備的內部公開的計算機視覺接口。  對於剛入門的新人來說，使用這些接口比重復造輪子方便多了。這些接口可以讓我們更加方便、不用理解內部原理，就能實現各種功能的圖像處理技術，OpenCV正是基於為計算機視覺提供通用接口這一目標而被策划的。

 

1. 入門

1.1 環境配置

安裝 python3.x 以上的版本，opencv 版本在 4.x 以上（opencv3.x 和 opencv4.x 版本內容不兼容）

　　　　 這里提供 opencv 的安裝方式：

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

 

　　　　 為了提高下載速度，使用國內的鏡像源，這里提供幾個國內的鏡像源，方便大家下載：　　

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

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

　　　　 清華大學：https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple

　　　　 中國科技大學：https://pypi.mirrors.ustc.edu.cn/simple

 

在這里，本人安裝的版本是  4.4.0.46

 

為了后期的需要，同樣需要安裝 numpy 模塊，這個模塊大家不知道也沒有關系，后期一步一步接觸就自然明白。

　　　 　NumPy 是高性能科學計算和數據分析的基礎包；它是 pandas 等其他工具的基礎。

　　　　 numpy  的安裝方式：

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

　　　 　本人安裝的版本是  1.19.4

 

 

1.2 圖像處理的基礎操作

　　　　 OK! 到這里呢，就是正式開始我們的 OpenCV 的學習了。

　　　　 在圖像處理的開始呢，我們當然要先知道怎么樣去讀取一個圖片

　　　　1.2.1 讀取圖像

　　　　　　 OpenCV 提供了函數 cv2.imread() 來讀取圖像，該函數呢，支持各種的靜態圖像格式。

　　　　　　 格式：

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

在這里，把每個參數解釋一下：

• retval：返回值，這個值是讀取到的圖像，如果未讀取到，返回 “None”；
• filename：讀取圖像的完整路徑名；
• flags：讀取標記，用來控制讀取圖像后返回的文件類型。

表1-1 flags 標記值

值	含義	數值
cv2.IMREAD_UNCHANGED	保持原格式不變	-1
cv2.IMREAD_GRAYSCALE	將圖像調整為單通道的灰度圖像	0
cv2.IMREAD_COLOR	將圖像調整為3通道的BGR圖像。該值是默認值	1
cv2.IMREAD_ANYDEPTH	當載入的圖像深度為16位或者32位時，就返回其對應的深度圖像;否則，將其轉換為8位圖像	2
cv2.IMREAD_ANYCOLOR	以任何可能的顏色格式讀取圖像	4

 

函數 cv2.imread() 能夠讀取多種不同類型的圖片，具體如下：

表1-2 支持的圖像格式

Windows位圖	*.bmp、*.dib
JPEG文件	*.jpeg、* jpg、 * jpe
JPEG 2000文件	*.jp2
便攜式網絡圖形(Portable Network Graphis, PNG)文件	.png
WebP文件	* .webp
便攜式圖像格式(Portable Image Format)	*.pbm、*.pgm、 *ppm、 *.pxm、 *.pm
Sun (Sun rasters)格式	*.sr、*.ras
TIFF文件	*.tiff、 *.tif
OpenEXR圖像文件	* .exr
Radiance格式高動態范圍 (Hig-Dyamic Range, HDR)成像圖像	*.hdr、*.pic
GDAL支持的柵格和矢量地理空間數據	Raster、Vector 兩大類

 

例如：我們讀取名為 img.bmp 的圖像，並保持原有格式讀入，則使用的語句為：

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

 注：上述的代碼運行之前，首先需要導入 cv2 模塊，為了方便理解，我們在這里函數的前綴都使用 "cv2." 表示：

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

 

1.2.2 顯示圖像

OpenCV 提供了多個與顯示有關的函數，下面對常用的幾個進行簡單介紹。

 

1. namedWindow 函數

函數 cv2.namedWindow() 用來創建指定名稱的窗口，其語法格式為:

None = cv2.namedWindow(winname)

式中，winname 是要創建的窗口的名稱。

例如， 下列語句會創建一個 名為 lesson 的窗口: 

cv2.namedWindow("lesson")

 

2. imshow函數

函數 cv2. imshow() 用來顯示圖像，其語法格式為:

None = cv2.imshow(winname, mat)

式中:

• winname 是窗口名稱。
• mat是要顯示的圖像。

 

例：完整代碼：

import cv2

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

cv2.namedWindow("lesson")

cv2.imshow("lesson", lena)

注：為了方便，文章中的圖像由讀者自行在電腦上進行操作，這里不再演示，望理解！（只是改變代碼中的文件名即可）

 

3. waitKey 函數

函數 cv2.waitKey() 用來等待按鍵，當用戶按下鍵盤后，該語句會被執行，並獲取返回值.其語法格式為：

retval = cv2.waitKey( [delay] )

• retval：表示返回值。如果沒有按鍵被按下，則返回-1；如果有按鍵被按下，則返回該按鍵的ASCII碼。
• delay：表示等待鍵盤觸發的時間，單位是ms，當該值是負數或者零時，表示無限等待。該值默認為0。

在實際使用中，可以通過函數 cv2.waitKey() 獲取按下的按鍵，並針對不同的鍵做出不同的反應，從而實現交互功能。

例如， 如果按下A鍵，則打開名為“PressA”的窗口，如果按下B鍵，則打開名為“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提供了函數 ord()，用來獲取字符的ASCII碼值。

　　因此，在判斷是否按下了某個特定的按鍵時，可以先使用 ord() 函數獲取該特定字符的 ASCII 碼值，再將該值與 cv2.waitKey() 函數的返回值進行比較，從而確定是否按下了某個特定的鍵。這樣，在程序設計中就不需要 ASCII 值的直接參與了，從而避免了使用 ASCII 進行比較可能帶來的不便。

 

4. destroyWindow 函數

函數 cv2.destroyWindow() 用來釋放(銷毀)指定窗口，其語法格式為:

None = cv2.destroyWindow(winname)

其中，winname 是窗口的名稱。

在實際使用中，該函數通常與函數 cv2.waitKey() 組合實現窗口的釋放。

import cv2

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

cv2.imshow("demo", lena)

cv2.waitKey()

cv2.destroywWindow ("demo")

運行上述程序，首先會在一個 名為 demo 的窗口內顯示 lena.bmp 圖像。

在程序運行的過程中，當未按下鍵盤上的按鍵時，程序沒有新的狀態出現:當按下鍵盤上的任意一個按鍵后，窗口 demo 會被釋放。

 

5. destroyAIlWindows函數

函數 cv2.destroyAlIWindows() 用來釋放(銷毀)所有窗口，其語法格式為:

None = cv2.destroyAllWindows( )

例：編寫一個程序，演示如何使用函數 cv2.destroyAllWindows() 釋放所有窗口。根據題目要求，編寫代碼如下:

import cv2

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

cv2.imshow("demo1", lena)

cv2.imshow("demo2", lena)

cv2.waitKey()

cv2.destroyAllWindows()

運行上述程序，會分別出現名稱為 demol 和 demo2 的窗口，在兩個窗口中顯示的都是 lena.bmp 圖像。

在未按下鍵盤上的按鍵時，程序沒有新的狀態出現，當按下鍵盤上的任意一個按鍵后，兩個窗口都會被釋放。

 

1.2.3 保存圖像

OpenCV提供了函數 cv2.imwrite() ，用來保存圖像，該函數的語法格式為:

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

• retval：返回值。如果保存成功，則返回邏輯值真(True)；如果保存不成功，則返回邏輯值假(False)。
• filename：要保存的目標文件的完整路徑名，包含文件擴展名。
• img：被保存圖像的名稱。
• params：保存類型參數，是可選的。

例：編寫一個程序，將讀取的圖像保存到當前目錄下。

import cv2 

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

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

注：在這里不要將 filename 和 img 名稱弄反了，小編在這里也會經常出錯誤哦！

 

 

好啦好啦！本次隨筆已經更新結束嘍！

一大早起來同步了一下隨筆，連早飯都沒吃，要去吃飯嘍，拜拜，各位小可愛們！

作者：堅果不愛吃松鼠

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