Python OpenCV 基础教程

Python OpenCV基础教程

文章目录

  • Python `OpenCV`基础教程
    • 1. 简介
    • 2. 安装
    • 3. 使用
      • 3.1 图像操作:加载,显示,保存
        • 3.1.1 读入图像:`cv2.imread()`
        • 3.1.2 显示图像:`cv2.imshow()`
          • 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()`
        • 3.1.4 创建窗口,在加载图像,可调整大小:`cv2.namedWindow()`
        • 3.1.5 使用`Matplotlib`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
        • 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()`
        • 3.2.2 画矩形:`cv2.rectangle`
        • 3.2.3 画圆:`cv2.circle()`
        • 3.2.4 画椭圆形:`cv2.ellipsse()`
        • 3.2.5 画多边形 :`cv2.polylines()`
        • 3.2.6 在图片上添加文字:`cv2.putText()`

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

__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

__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

__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

__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

__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

__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

__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

__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

__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()

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