Python OpenCV 基础教程

Python OpenCV基础教程

1. 简介

2. 安装

conda install opencv

3. 使用

3.1 图像操作：加载，显示，保存

3.1.1 读入图像：cv2.imread()

调用：cv2模块

init def imread(filename, flags=None):

从文件中加载图像。

函数imread从指定的文件加载图像并返回它。如果图像不能读取（由于缺少文件、不正确的权限、不支持或无效格式），该函数返回一个空矩阵（Mat：：data＝null）

目前，支持以下文件格式：

. Windows位图-*.bmp，*.dib（始终支持）

. -JPEG文件-.jpeg，.jpg，.jpe（参见Notes *部分）

. -JPEG 2000文件-**JP2（见*Notes *部分）

. -便携式网络图形-.pNG（见Notes *部分）

. - WebP -*.Webp（见**注释部分）

. -便携式图像格式-**PBM，*.PGM，*ppm .pxm，.pnm（始终支持）

. -太阳光栅-*.Sr，*.ras（始终支持）

. -TIFF文件-.TIFF，**TIF（见Notes *部分）

. - OpenXR图像文件-**EXR（参见*Notes *部分）

. -辐射HDR - .HDR，.PIC（始终支持）

. GDAL支持的栅格和矢量地理空间数据（参见*注释部分）

参数filename ：该参数制定图片的路径，可以使用相对路径，也可以使用绝对路径；

参数flags：指定以何种方式加载图片，有三个取值：

1. cv2.IMREAD_COLOR：读取一副彩色图片，图片的透明度会被忽略，默认为该值，实际取值为1；
2. cv2.IMREAD_GRAYSCALE;以灰度模式读取一张图片，实际取值为0
3. cv2.IMREAD_UNCHANGED：加载一副彩色图像，透明度不会被忽略。

返回值：

实例：

import cv2
# 加载图片,以彩色模式读取图片
img = cv2.imread("pic0.jpg",flags=cv2.IMREAD_COLOR)

注意：

图片的地址不能有中文，最好全是英文的，否则会无法打开图片，获取的值为None

---

3.1.2 显示图像：cv2.imshow()

调用：cv2模块

在__init__模块中的定义：def imshow(winname, mat)

在指定的窗口中显示图像

参数winame：一个字符串，表示创建的窗口名字，每一个窗口必须有一个唯一的名字；

参数mat：是一个图片矩阵，numpy.ndarray类型

返回值：无

实例：

import cv2
# 加载图片
img = cv2.imread("pic0.jpg",flags=cv2.IMREAD_COLOR)
# 显示图片，
cv2.imshow('image', img)
# 等待键盘输入，在执行后面操作。如果没有这一步，图片会一闪而过
cv2.waitKey(0)
#删除建立的全部窗口
cv2.destroyAllWindows()

在图片显示的过程中，通常会伴随几个其他的函数，他们分别是:

• cv2.waitKey()
• cv2.destroyAllWindows()
• cv2.destroyWindow()
• cv2.namedWindow()

因为我们的程序是顺序执行，如果没有cv2.waitKey()函数，图像不会显示（也许是一闪而过，我们人眼观察不到），cv2.waitKey()函数是一个键盘绑定函数（相当于让程序在这里挂起暂停执行），他接受一个单位为毫秒的时间，它等待指定时间的键盘事件，在指定时间内发生了键盘事件，程序继续执行，否则必须等到时间结束才能继续执行，参数如果为0表示等待无限长的事件。

cv2.destroyAllWindows()用来销毁所有已经创建的窗口， 如果需要销毁指定窗口使用cv2.destroyWindow()函数，他接受一个表示窗口名字的名字。

在这里我们直接用cv2.imshow()创建的窗口是自动适应图片大小的，不能缩放，如果我们想放大缩小窗口，必须单独用cv2.namedWindow(),并通过flag参数指定窗口模式为cv2.WINDOW_NORMAL,默认为cv2.WINDOW_AUTOSIZE.

3.1.2.1 cv2.waitKey() 键盘绑定参数

3.1.2.2 cv2.destroyAllWindow() ：删除所有的窗口

---

3.1.3 保存图像：cv2.imwrite()

调用： cv2模块

在__init__模块中的定义：def imwrite(filename, img, params=None)

保存照片

参数filename: 保存文件的路径名

参数img： 表示图像的numpy.ndarray对象

返回值：无

实例：

import cv2
# 复制图片
cv2.imread("pic.jpg")
cv2.imwrite("pic1.jpg",img)

---

3.1.4 创建窗口，在加载图像，可调整大小：cv2.namedWindow()

调用： cv2模块

在__init__模块中的定义：def namedWindow(winname, flags=None)

创建一个窗口：

一种特殊的情况是，你也可以县创建爱你一个窗口，之后再加载图像，这种情况下， 你可以决定窗口是否可以调整大小，使用到的函数是cv2.nameWindow()。初始设定函数标签是cv2.WINDOW_AUTOSIZE。但是如果你把标签改成cv2.WINDOW_NORMAL，你就可以调整窗口大小了，当图像维度太大，或者要添加轨迹条时，调整窗口大小将会很有用

参数winname：窗口名称

参数flags： 窗口的标志

实例：

import cv2
# 创建一个名为Image2的窗口
cv2.namedWindow("Image2",cv2.WINDOW_NORMAL)
img = cv2.imread("pic1.jpg",cv2.IMREAD_COLOR)
# 展示图片。两个窗口名相同
cv2.imshow("Image2",img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

3.1.5 使用Matplotlib显示图片

import cv2 # 导入opencv
from matplotlib import pyplot as plt # 导入matplotlib的pyplot作为plt
img = cv2.imread("pic0.jpg",0) # 加载图片
plt.imshow(img)  # 使用matplotlib的imshow显示图片

3.1.6 实例：加载一个灰色图片，显示图片，按s键保存图片后退出，按ESC直接退出不保存

import cv2 # 导入OpenCV
img = cv2.imread("pic1.jpg",0) # 加载图片
cv2.imshow("image",img) # 显示图片
k = cv2.waitKey(0)&0xff # 获取键盘输入 # &0xff代表64位的键盘输入
if k ==27: # 如果键盘输入时是，Esc
	cv2.destroyAllWindows() #  关闭所有窗口
elif k ==ord('s'): # 如果键盘输入时是，s
    cv2.imwrite("pic3.jpg",img) #保存图片
    cv2.destroyAllWindows() #关闭所有窗口

3.1.7 改变图片大小：resize()(未完成)

3.2 绘图参数

3.2.1 画线：cv2.line()

调用： cv2模块

在__init__模块中的定义：def line(img, pt1, pt2, color, thickness=None, lineType=None, shift=None):

绘制一条连接两点的线段。

参数img：img的图像

参数pt1：pt1线段的第一个点。

参数pt2：pt2线段的第二点。

参数color：线颜色。

参数thickness：直线厚度。

参数lineType：线的类型

参数shift（改变）：点坐标中的小数位数。

返回值：无

实例：

import cv2
img = cv2.imread("pic0.jpg",0)
"""
在pic.jpg上画一条坐标（50,50）开始，（100,100）结束，颜色为（255,0,0）
线宽为10，线的类型是cv2.LSD_REFINE_ADV的一条线
"""
cv2.line(img,(50,50),(100,100),color=(255,0,0),thickness=10,lineType=cv2.LSD_REFINE_ADV)
# 显示图片
cv2.imshow('image2',img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

3.2.2 画矩形：cv2.rectangle

调用： cv2模块

在__init__模块中的定义：def rectangle(img, pt1, pt2, color, thickness=None, lineType=None, shift=None):

绘制一个简单的、厚的或填充的右矩形

参数img：绘制矩形的图像。

参数pt1：矩形左上角的坐标（元组）

参数pt2：矩形右下角的坐标

参数color：矩形的边框颜色。

参数thickness：矩形的边框的厚度，如果是正的。代表矩形的边框的厚度，负值，如-1填充，意味着要画一个填满的矩形。

参数lineType：矩形边框的类型。见α线型

参数shift（改变）：点坐标中的小数位数。

返回值：无

实例：

import cv2
img = cv2.imread("pic0.jpg",0)
"""
# 在图片上画矩形
在图片上，画一个左上角坐标（50,100）右下角坐标（150,150）的矩形，该矩形为100*50
"""
cv2.rectangle(img,pt1=(50,100),pt2=(150,150),color=(255,0,0))
# 显示图片
cv2.imshow('image2',img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

3.2.3 画圆：cv2.circle()

调用： cv2模块

在__init__模块中的定义：def circle(img, center, radius, color, thickness=None, lineType=None, shift=None)

画一个简单的或有给定中心和半径的填充圆

参数img：绘制圆的图像。

参数center：圆的中心

参数radius：圆的半径

参数color：圆的颜色。

参数thickness：圆的轮廓，如果是正的。代表圆的轮廓的厚度，负值，如-1填充，意味着要画一个填满的圆。

参数lineType：圆形边界的类型。见α线型

参数shift（改变）：中心坐标和半径值中的小数位数。

返回值：无

实例：

import cv2
img = cv2.imread("pic0.jpg",0)
"""
在图片上画圆:
圆点在坐标（250,150），半径为10，颜色为（255，0，0）,圆的厚度-1 ，
"""
cv2.circle(img,center=(250,150),radius=10,color=(255,0,0),thickness= -1)
# 显示图片
cv2.imshow('image2',img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

3.2.4 画椭圆形：cv2.ellipsse()

调用： cv2模块

在__init__模块中的定义：def ellipse(img, center, axes, angle, startAngle, endAngle, color, thickness=None, lineType=None, shift=None):

绘制一个简单的或粗的椭圆弧或填充椭圆扇区。

参数img：绘制椭圆的图像。

参数center：椭圆的中心

参数axes：椭圆主轴的一半大小。

参数angle：椭圆旋转角度为度。

参数startAngle：椭圆弧的起始角度，为度。

参数endAngle：椭圆弧的结束角度，为度。

参数color：椭圆颜色

参数thickness：椭圆形弧的厚度，如果是正的。代表圆的轮廓的厚度，负值，如-1填充，意味着要画一个填满的圆。

参数lineType：椭圆边界的类型。见α线型

参数shift（改变）：中心坐标和半径值中的小数位数。

返回值：无

实例：

import cv2
img = cv2.imread("pic0.jpg",0)
"""
画一个中心坐标（200,200），主轴为（100,50），开始角度为0°，结束角度为45°，旋转角度为180°的255（蓝色）颜色的椭圆，
"""
cv2.ellipse(img,(200,200),(100,50),0,45,180,255)
# 显示图片
cv2.imshow('image2',img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

3.2.5 画多边形 ：cv2.polylines()

调用： cv2模块

在__init__模块中的定义：def polylines(img, pts, isClosed, color, thickness=None, lineType=None, shift=None):

绘制几个多边形曲线

参数img：绘制多边形的图像。

参数pts：多边形曲线的数组

参数isClosed：指示绘制的折线是否被关闭的标志。如果它们关闭，函数从每一个曲线的最后顶点绘制一条线到它的第一个顶点。

参数color：折线颜色

参数thickness：折线边缘的厚度。，如果是正的。代表圆的轮廓的厚度，负值，如-1填充，意味着要画一个填满的圆。

参数lineType：线段的类型。见α线型

参数shift（改变）：顶点坐标中的分数位的FT数

返回值：无

实例：

import cv2
import numpy as np 
img = cv2.imread("pic0.jpg",0)
a = np.array([[[10,10], [100,10], [100,100], [10,100],[150,10]]], dtype = np.int32)
"""
画一个
"""
cv2.polylines(img,a,1,color=255,thickness=2)
# 显示图片
cv2.imshow('image2',img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

3.2.6 在图片上添加文字：cv2.putText()

调用：cv2模块

在__init__模块中的定义：def putText(img, text, org, fontFace, fontScale, color, thickness=None, lineType=None, bottomLeftOrigin=None):

绘制文本字符串。

参数img：图像

参数text：要绘制的文本字符串。

参数org：org图片中文本字符串的左下角。

参数fontFace：字体类型，请参阅#HersheyFonts。

参数fontScale：字体比例因子，乘以特定字体的基础大小

参数color：文本颜色

参数thickness：用于绘制文本的线条的厚度

参数lineType：线条类型。看到#线型

参数bottomLeftOrigin：如果为真，图像数据来源在左下角。否则，它在左上角。

返回值：无

实例：

import cv2.
img = cv2.imread("pic0.jpg")
font = cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX # 字体类型
"""
将OpenCV放在图像img，坐标为（10,300），字体类型为font，大小为4，颜色为白色
"""
cv2.putText(img,"OpenCV",(10,300),font,4,(255,255,255),2)
cv2.imshow("fdsa",img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()