[python opencv 计算机视觉零基础到实战] 一 opencv的helloworld

2021-01-14 17:17:49 浏览数 (1)

前置条件

说明：本系列opencv实战教程将从基础到实战，若只是简单学习完python也可以通过该教程完成一般的机器学习编程；文中将会对很多python的基础内容进行讲解，但由于文章定位的原因将不会赘述过多的基础内容，基础内容进行第一次讲解后第二次将不会过多赘述，本文主要讲解的是opencv相关知识。

本文系统及环境：本文将在windows7操作系统下以python作为编程语言，完成对opencv的程序编写。python版本是3.8。

一、学习目标

  1. 安装opencv
  2. 了解什么是计算机视觉
  3. 了解读取图片的方法
  4. 了解显示图片的方法

二、完成opencv的helloworld程序编写

2.1 opencv是什么

要了解opencv是什么，首先可以看opencv的全程——Open Source Computer Vision Library，翻译过来为“开源的计算机系统识别库”。那计算机视觉指的是什么呢？

计算机视觉并不是指计算机可以去查看某些东西，这个说法太过片面，并不严谨；计算机视觉其实是研究如何让计算机去代替人去观察，并且进行一些目标上的处理。在opencv中，集成了很多方法，可以让我们开发者很容易的完成某些视觉上的操作，完成某些目标；通过opencv，可以让我们无需了解太多的算法知识，简便的进行开发。

2.2 opencv可以做什么

opencv应用广泛，例如人脸识别、车牌识别、机器人、指纹、文字等，还可以对图片信息进行方便的编辑，例如可以模糊图片、检测目标等；我们可以通过学习opencv可以做一个“检测老板面部自动切屏程序”、“类似于图片抠图等图片操作的软件”、“自动驾驶”等。

2.3 opencv的安装

opencv的安装很简单，使用pip命令安装即可。命令如下：

代码语言：javascript复制
pip install opencv-python

安装完成后可以在cmd黑框框中进入python命令的交互界面，引入opencv即可知道是否已经安装成功。步骤如下： 首先输入python进入python命令的交互界面：

随后输入命令import cv2，引入OpenCV库：

若此时并未出错，则说明opencv安装正确。 其中import表示引入，import cv2表示引入cv2这个模块，cv2是模块名；其中import的作用是引入。

2.4 opencv的helloworld

opencv的helloworld程序跟一般的helloworld程序不同，指读取一张图片并且显示。我们打开自己的编辑器，我使用的编辑器是notepad。

opencv读取图片使用的是imread方法，在imread方法传入一张图片的路径即可读取到该图片，但需要注意的是，在读取图片时，路径不能出现中文、文件名最好是中文、在传入时还需要注意斜杆会转义，尽量的加r使文件路径不转义。查看以下示例：

代码语言：javascript复制
img = cv2.imread(r'C:UsersmxDesktop1.jpg')

以上代码读取一张路径为“C:UsersmxDesktop1.jpg”的图片，并且赋值给img变量，这是img则为改图片对象。随后显示该变量内容需要先创建一个窗口，名为ImageShow，使用namedWindow方法。代码如下：

代码语言：javascript复制
cv2.namedWindow("Image")

namedWindow接收2个参数，一个为窗口名称，另一个为显示方式；显示方式包括cv.WINDOW_AUTOSIZE与*cv.WINDOW_NORMAL，默认情况下是cv.WINDOW_AUTOSIZE；默认情况下并不能改变窗口大小，若图片太大，将会对查看造成一定的影响，使用cv.WINDOW_NORMAL则可以对窗口大小进行拖动更改，将会方便我们的查看。我们将以上代码更改，代码如下：

代码语言：javascript复制
cv2.namedWindow("Image",cv.WINDOW_NORMAL)

接下来我们将显示图像，使用imshow方法。代码如下：

代码语言：javascript复制
cv2.imshow("Image", img)

imshow方法接收2个参数，第一个是我们需要在哪个窗口显示的名称，第二个是读取后的图片对象img。若在上一步中不创建窗口Image，在使用imshow方法时依旧可以直接显示，此时将会创建一个当前所命名的窗口。接下来需要添加一个等待，防止程序运行完后自动关闭。代码如下：

代码语言：javascript复制
cv2.waitKey (0)

接下来关掉窗口，调用destroyAllWindows方法，该方法将会销毁所有创建的窗口：

代码语言：javascript复制
cv2.destroyAllWindows()

也可以使用destroyWindow方法销毁指定的窗口，如下代码：

代码语言：javascript复制
cv2.destroyWindow("Image")

以上完整的代码如下：

代码语言：javascript复制
import cv2

img = cv2.imread(r'C:UsersmxDesktop1.jpg')#读取
cv2.namedWindow("Image",cv2.WINDOW_NORMAL)#创建一个窗口
cv2.imshow("Image", img)#显示图像
cv2.waitKey (0)#等待关闭
cv2.destroyAllWindows()#destroy

运行代码，将会出现图片：

以上图片左上角为title头，是窗口名称，并且改图片可以拖动改变大小。我们更改imshow代码，使其指定到一个未创建的窗口进行显示：

代码语言：javascript复制
import cv2

img = cv2.imread(r'C:UsersmxDesktop1.jpg')#读取
cv2.namedWindow("Image",cv2.WINDOW_NORMAL)#创建一个窗口
cv2.imshow("Image1", img)#显示图像
cv2.waitKey (0)#等待关闭
cv2.destroyAllWindows()#destroy

运行结果如下：

我们发现，这时创建了一个Image1窗口，该窗口显示了该图片内容，并且不能改动大小；我们使用namedWindow创建的Image窗口并没有指定显示内容，所以导致显示内容无，但是可以自动改变大小，这时因为我们创建该窗口时传入了cv2.WINDOW_NORMAL选择了可自由改变大小。这时可通过这个小例子很好的对比cv2.WINDOW_NORMAL与cv2.WINDOW_AUTOSIZE的区别。

这时也可以改变代码：

代码语言：javascript复制
import cv2

img = cv2.imread(r'C:UsersmxDesktop1.jpg')#读取
cv2.namedWindow("Image",cv2.WINDOW_NORMAL)#创建一个窗口
cv2.imshow("Image1", img)#显示图像
cv2.destroyWindow("Image")
cv2.waitKey (0)#等待关闭
cv2.destroyAllWindows()#destroy

以上代码中在waitKey 之前使用了destroyWindow方法对无用的Image窗口进行了销毁，运行时将会不再出现Image窗口。 注：文章首发于ebaina

三、总结

  1. 了解了安装opencv 的命令 pip install opencv-python
  2. 了解计算机视觉是研究如何让计算机去代替人去观察，并且进行一些目标上的处理
  3. 了解读取图片的方法imread
  4. 了解显示图片的方法imshow
  5. 了解窗口创建的多个模式WINDOW_NORMAL与WINDOW_AUTOSIZE
  6. 了解了销毁所有窗口的方法destroyAllWindows与销毁指定窗口的方法destroyWindow
opencv python 图像处理 编程算法

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