OpenCV的基本用法全解析

《小白入门：OpenCV的基本用法全解析》

嗨，朋友们！之前咱们知道了OpenCV在机器视觉里就像个超级厉害的瑞士军刀，那今天咱们就来好好唠唠，**OpenCV到底该怎么用呢？**这就像是拿到了一把好剑，咱们得知道怎么耍起来才行。

一、安装OpenCV

在开始使用OpenCV之前，咱们得先把它安装好。这就像是你要做饭，得先有锅碗瓢盆一样。如果你是用pip来管理Python包的话，那安装就很简单啦，只需要在命令行里输入：

pip install opencv - python

等安装完成，你就已经迈出了使用OpenCV的第一步啦。

二、读取和显示图像

（一）读取图像

这是OpenCV最基本的操作之一，就像你打开相册看照片一样。你可以用cv2.imread()函数来读取图像文件。比如说：

import cv2# 读取图像文件，这里假设图像文件名为test.jpg，在当前工作目录下
img = cv2.imread('test.jpg')

这里的img就是一个包含了图像数据的对象啦。

（二）显示图像

读取了图像之后，咱们得看看它吧。这时候就用到了cv2.imshow()函数。不过要注意哦，这个函数显示图像的时候，需要一个窗口名字作为第一个参数，图像对象作为第二个参数。而且，为了让窗口一直显示着，我们还得加上cv2.waitKey(0)，这就像是告诉程序在这里等一下，等用户按下任意键再继续。最后，看完图像后要用cv2.destroyAllWindows()来关闭所有打开的窗口。完整的代码就像这样：

import cv2img = cv2.imread('test.jpg')
cv2.imshow('My Image', img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

三、图像的基本处理

（一）调整图像大小

有时候图像太大了或者太小了，我们想调整一下它的大小。这时候就可以用cv2.resize()函数啦。比如说，你想把图像的宽度调整为原来的一半，高度按照原来的比例自动调整，可以这样做：

import cv2img = cv2.imread('test.jpg')
height, width = img.shape[:2]
new_width = int(width / 2)
# 这里使用cv2.INTER_AREA插值方法，适合缩小图像
resized_img = cv2.resize(img, (new_width, height), interpolation = cv2.INTER_AREA)
cv2.imshow('Resized Image', resized_img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

（二）转换图像颜色空间

图像有不同的颜色空间，像常见的BGR（OpenCV默认的颜色空间）、灰度图等。如果你想把彩色图像转换为灰度图，就可以用cv2.cvtColor()函数。这在很多图像处理任务里很有用，比如边缘检测的时候，灰度图处理起来更方便。

import cv2img = cv2.imread('test.jpg')
gray_img = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
cv2.imshow('Gray Image', gray_img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

四、图像的滤波操作

（一）高斯滤波

高斯滤波就像是给图像做了一个平滑的处理，可以让图像变得更加细腻，去除那些小噪点。用cv2.GaussianBlur()函数就可以实现啦。

import cv2img = cv2.imread('test.jpg')
# 这里的(5, 5)是高斯核的大小，0表示根据核的大小自动计算标准差
blurred_img = cv2.GaussianBlur(img, (5, 5), 0)
cv2.imshow('Blurred Image', blurred_img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

（二）中值滤波

中值滤波对于去除椒盐噪声特别有效。它是用像素邻域内的中值来代替中心像素的值。可以用cv2.medianBlur()函数来实现。

import cv2img = cv2.imread('test.jpg')
# 这里的5表示滤波器的大小
median_blurred_img = cv2.medianBlur(img, 5)
cv2.imshow('Median Blurred Image', median_blurred_img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

五、边缘检测

边缘检测就像是给图像做了一个轮廓勾勒，找出图像里物体的边缘。OpenCV里有好几种边缘检测的方法，其中最著名的是Canny边缘检测，用cv2.Canny()函数。

import cv2img = cv2.imread('test.jpg')
gray_img = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
# 这里的100和200是Canny算法的两个阈值
edges = cv2.Canny(gray_img, 100, 200)
cv2.imshow('Edges', edges)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

六、绘制形状和文字

（一）绘制形状

在图像上绘制形状也是很常见的操作，比如画个矩形、圆形之类的。以画矩形为例，可以用cv2.rectangle()函数。

import cv2img = cv2.imread('test.jpg')
# 这里的(10, 10)是矩形左上角的坐标，(100, 100)是矩形右下角的坐标，(0, 255, 0)是矩形的颜色（BGR格式），2是线条的粗细
cv2.rectangle(img, (10, 10), (100, 100), (0, 255, 0), 2)
cv2.imshow('Image with Rectangle', img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

（二）绘制文字

如果想在图像上添加文字，可以用cv2.putText()函数。

import cv2img = cv2.imread('test.jpg')
font = cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX
# 这里的'Hello World'是要写的文字，(10, 500)是文字的起始坐标，1是字体大小，(255, 255, 255)是文字的颜色（白色），2是线条粗细
cv2.putText(img, 'Hello World', (10, 500), font, 1, (255, 255, 255), 2)
cv2.imshow('Image with Text', img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()