Opencv：Task01：Opencv基本了解、图像读取和绘图

Task01：Opencv基本了解、图像读取和绘图

8 bits（位值）-> 256 levels（分辨率）

灰度图像：0黑色-255白色，将灰色分成256级，一层

全彩图像RGB：颜色通道（红、绿、蓝），三层，每层的0-255代表该层颜色的亮度

像素：

VGA：640*480

HD：1280*720

FHD：1920*1080

4K：3840*2160

打开照片：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot
import cv2 as cv

img = cv.imread("Picture\love.jpg")
#要在项目工作空间的文件夹里的照片才行

"""img = cv2.imread("Picture\love.jpg",cv2.IMREAD_GRAYSCALE)"""
#后面的第二参数是转化成灰度图

# C:\Users\zhaohaobing\PycharmProjects\python-opencv-project\picture
cv.imshow("love",img)
#照片名字不能用中文的
cv.waitKey(0)
#等待时间，毫米级，0代表任意键才终止
cv.destroyAllWindows()
#任意键关闭
cv.imwrite('picture\ mylove.png',img)
#将照片保存
print(img.shape)
#(1200, 1920, 3) h w c(3层还是1层)
print(type(img))
#格式
print(img.size)
#像素点个数
print(img.dtype)
#uint8  数据类型 8位

读取视频：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot
import cv2 as cv

vc = cv.VideoCapture("video\How do you use your time.mp4")
if vc.isOpened():
    open,frame = vc.read()
#open返回一个True或False，vc.read()是取第一帧第二帧...赋给frame
else:
    open = False

while open:
    ret,frame = vc.read()
    if frame is None:
        break
    if ret == True:
        #gray = cv.cvtColor(frame,cv.COLOR_BGRA2GRAY)
        #灰度处理
        cv.imshow("mytime",frame)
        if cv.waitKey(10) == ord("q"):
            #按q键退出键推出视频
            break
vc.release()
cv.destroyAllWindows()

打开摄像头：

import numpy as np
import cv2 as cv

cap = cv.VideoCapture(0)
#一般电脑内置摄像头为0，可以通过设置成 1 或者其他的来选择别的摄像头

if not cap.isOpened():
    print("Cannot open camera")
   

while True:
    # Capture frame-by-frame
    ret, frame = cap.read()
    # if frame is read correctly ret is True
    if not ret:
        print("Can't receive frame (stream end?). Exiting ...")
        break
    # Our operations on the frame come here
    #gray = cv.cvtColor(frame, cv.COLOR_BGR2GRAY)#你也可以注释掉这行颜色转换的代码
    # Display the resulting frame
    cv.imshow('myCamera', frame)
    if cv.waitKey(1) == ord('q'):
        break
# When everything done, release the capture
cap.release()
cv.destroyAllWindows()

保存视频：

#是从摄像头中捕获视频，沿水平方向旋转每一帧并保存它
import numpy as np
import cv2 as cv

cap = cv.VideoCapture(0)
# Define the codec and create VideoWriter object

fourcc = cv.VideoWriter_fourcc(*'XVID')
# ourCC 码以下面的格式传给程序，
# 以 MJPG 为例：cv.VideoWriter_fourcc('M','J','P','G')或者 cv.VideoWriter_fourcc(*'MJPG')。

out = cv.VideoWriter('output.avi', fourcc, 20.0, (640,  480))
while cap.isOpened():
    ret, frame = cap.read()
    if not ret:
        print("Can't receive frame (stream end?). Exiting ...")
        break
    frame = cv.flip(frame, 0)
    # write the flipped frame
    out.write(frame)
    cv.imshow('frame', frame)
    if cv.waitKey(1) == ord('q'):
        break
# Release everything if job is finished
cap.release()
out.release()
cv.destroyAllWindows()

画线：

import numpy as np
import cv2 as cv

# Create a black image
#（（h,w,几层），np采用八进制）
img = np.zeros((512,512,3), np.uint8)

# Draw a diagonal blue line with thickness of 5 px
#（名字，起始点，终止点，颜色（opencv中是BGR），宽度）
cv.line(img,(0,0),(511,511),(255,0,0),5)

cv.imshow('img', img)
cv.waitKey(0)

画矩形：

import numpy as np
import cv2 as cv
# Create a black image
#（（h,w,几层），np采用八进制）
img = np.zeros((512,512,3), np.uint8)

#（名字，左上坐标，右下坐标，颜色（BGR），框线宽度）
#左上角为（0，0）点，向右x正方向，向下y正方向
cv.rectangle(img,(0,0),(100,100),(0,255,0),3)

cv.imshow('img', img)
cv.waitKey(0)

画圆：

import numpy as np
import cv2 as cv
# Create a black image
#（（h,w,几层），np采用八进制）
img = np.zeros((512,512,3), np.uint8)

#（名字，圆心，半径，颜色（BGR），框线厚度（-1及填鸭））
cv.circle(img,(100,100), 66, (0,0,255), -1)

cv.imshow('img', img)
cv.waitKey(0)

画椭圆：

import numpy as np
import cv2 as cv
# Create a black image
#（（h,w,几层），np采用八进制）
img = np.zeros((512,512,3), np.uint8)

#（名字，中心点，长轴短轴长度，整体沿逆时针方向旋转角度，
# 起始角度，终止角度（是不是完成椭圆），颜色，线框宽度
cv.ellipse(img,(256,256),(100,50),0,0,180,255,-1)

cv.imshow('img', img)
cv.waitKey(0)

画多边形：

import numpy as np
import cv2 as cv
# Create a black image
#（（h,w,几层），np采用八进制）
img = np.zeros((512,512,3), np.uint8)

#各个顶点坐标，数据类型int32
pts = np.array([[10,5],[20,30],[70,20],[50,10]], np.int32)
pts = pts.reshape((-1,1,2))
cv.polylines(img,[pts],True,(0,255,255))

cv.imshow('img', img)
cv.waitKey(0)

写字：

import numpy as np
import cv2 as cv
# Create a black image
#（（h,w,几层），np采用八进制）
img = np.zeros((500,500,3), np.uint8)

#调用函数，写的字赋给font
font = cv.FONT_HERSHEY_SIMPLEX
#（名字，要写的文字，位值，字，字体大小，颜色，字体笔画宽度
# cv.LINE_AA（字体类型）
cv.putText(img,'OpenCV',(10,500), font, 8,(255,255,255),2,cv.LINE_AA)

cv.imshow('img', img)
cv.waitKey(0)

思考题：

1. Opencv库与Matlab、halcon的区别？

   Opencv开源计算机图像库，科研和商用，侧重计算机视觉领域

   Matlab比较慢

   halcon收费非开源，侧重机器视觉领域

2. 为什么是import cv2？

   cv2中的‘2’代表的不是OpenCV的版本，OpenCV是基于C/C++的，”cv”表示底层使用的是C API，”cv2”表示使用的是C++API。这主要是一个历史遗留问题，是为了保持向后兼容性。

3. 在显示完之后，用不用cv.destroyWindow()有什么区别？

   终止对话框

4. png图片格式和jpg图片格式有什么区别？

   jpg是二进制24位，有损压缩，持续压缩画质会变差

   gif是二进制8位的，支持动图

   png，有24位和8位两种，支持透明格式，无损

练习题：

1. 同时显示两张不同分辨率的图片，对比他们的大小；

   img1 = cv.imread("picture\love.jpg")
   img2 = cv.imread("picture\me.jpg")
   
   print(img1.shape)
   height = img1.shape[0]
   weight = img1.shape[1]
   channels = img1.shape[2]
   print("weight : %s, height : %s, channel : %s" %(weight, height, channels))
   print(img2.shape)
   height = img2.shape[0]
   weight = img2.shape[1]
   channels = img2.shape[2]
   print("weight : %s, height : %s, channel : %s" %(weight,height,channels))
   cv.waitKey(0)
   
   """
   (1200, 1920, 3)
   weight : 1920, height : 1200, channel : 3
   (1440, 1920, 3)
   weight : 1920, height : 1440, channel : 3
   
   """
   

2. 使用Opencv，测试一下你电脑摄像头的分辨率和帧率是多少；

   import cv2 as cv
   
   cap = cv.VideoCapture(0)
   
   if not cap.isOpened():
       print("Cannot open camera.")
   
   while True:
       ret,frame = cap.read()
       if not ret:
           print("Can't receive frame.")
           break
       cv.imshow("myCamera",frame)
       if cv.waitKey(1) == ord("q"):
           break
   print(frame.shape)
   cap.release()
   cv.destroyAllWindows()
   
   #(480, 640, 3)
   

3. 利用电脑摄像头从外界拍摄一幅自己的图像，添加圆（或其他图形）给自己打码，图片右下角添加自己的网名和时间。

   import cv2 as cv
   import time
   
   cap = cv.VideoCapture(0)
   
   if not cap.isOpened():
       print("Capture is not open.")
       exit(0)
       #退出程序
   else:
       ret,frame = cap.read()
       cap.release()
       if not ret:
           print("Can't receive frame.")
           exit(0)
       cv.circle(frame,(100,100),66,(0,0,255),1)
       cv.putText(frame, 'ronaldo '+time.asctime(), (350, 400), cv.LINE_AA, 0.5, (255, 255, 255))
       #cv.putText(frame, 'ronaldo' + time.asctime(time.localtime(time.time())), (350, 450), cv.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 0.5,(255, 255, 255))
       cv.imshow("myPicture", frame)
       cv.waitKey(0)
       cv.destroyAllWindows()