計算機視覺應(yīng)用開發(fā)課件：圖像基礎(chǔ)

圖像基礎(chǔ)概述01任務(wù)圖像的讀寫與保存02任務(wù)圖像基礎(chǔ)1圖像繪制03任務(wù)向圖片添加文字04任務(wù)學(xué)習(xí)目標(biāo)了解OpenCV掌握圖像的讀寫與保存學(xué)會繪制線段，矩陣，圓，橢圓，矩陣，多邊形等。向圖片添加文字1概述1概述在學(xué)習(xí)圖像操作前，我們先了解一下OpenCV。為什么呢？OpenCV是一個基于BSD許可（開源）發(fā)行的跨平臺計算機視覺和機器學(xué)習(xí)軟件庫，實現(xiàn)了圖像處理和計算機視覺方面的很多通用算法。OpenCV用C++語言編寫，它具有C++，Python，Java和MATLAB接口，并支持Windows，Linux，Android和MacOS。在以后的學(xué)習(xí)中，關(guān)于圖像操作部分（主要是數(shù)據(jù)預(yù)處理環(huán)節(jié)），我們大部分使用OpenCV實現(xiàn)。OpenCV的安裝命令“pipinstallopencv-python”，使用時通過“importcv2”導(dǎo)入就行了。2圖像的讀寫與保存2圖像的讀寫與保存圖像是由眾多的像素值構(gòu)成的，我們?nèi)绾稳ゲ僮鲌D像呢？答案就是將圖像轉(zhuǎn)化為數(shù)組。OpenCV提供了這樣的方法。我們使用cv2.imread()方法讀取圖片，返回數(shù)組格式。圖像的讀寫與保存對于cv2.imread(filename,flags)函數(shù)參數(shù)如下：參數(shù)filename：圖片的路徑和文件名。如果圖片放在當(dāng)前文件夾下，直接寫文件名就行了，如“l(fā)ena.jpg”，否則需要給出絕對路徑或相對路徑，如“img/lena.jpg”。參數(shù)flags：圖片的讀取方式，省略則為默認值。讀取方式有三種，分別為：

cv2.IMREAD_COLOR：彩色圖(1)，默認值；cv2.IMREAD_GRAYSCALE：灰度圖(0)；cv2.IMREAD_UNCHANGED：包含透明通道的彩色圖(-1)。2圖像的讀寫與保存在實際應(yīng)用中，通常對圖像進行一系列操作后要顯示一下處理后的結(jié)果。首先需要新建一個空白窗口用作圖像顯示，再調(diào)用圖片顯示命令在窗口中顯示出圖片。dWindow(window_name,默認參數(shù))

的功能就是新建一個顯示窗口，可以指定窗口的類型。具體的參數(shù)為：參數(shù)window_name是窗口的名字；默認參數(shù)為cv2.WINDOW_AUTOSIZE，表示窗口大小自適應(yīng)圖片，也可以設(shè)置為cv2.WINDOW_NORMAL，表示窗口大小可調(diào)整。圖片比較大的時候，可以考慮用后者。在一般使用的時候，可以跳過此步，直接使用imshow()方法。22圖像的讀寫與保存OpenCV中可以使用cv2.imshow()方法顯示圖片，同時窗口會自適應(yīng)圖片大小。imshow(window_name,image)方法也有兩個參數(shù)，第一個參數(shù)window_name是窗口的名字，第二個參數(shù)image是要顯示的圖片內(nèi)容的數(shù)組形式。該方法執(zhí)行后會彈出一個窗口，窗口的名字就是上面定義的window_name。如果想要設(shè)置窗口的顯示時間，則需要使用waitKey()方法，參數(shù)為設(shè)置的毫秒數(shù)，0代表永久顯示（除非手動關(guān)掉窗口）。顯示完成后，還需要釋放窗口占用的資源，這里使用cv2.destroyAllWindows()方法，該方法會釋放所有窗口占用的資源，如果要釋放指定窗口的資源，可以使用cv2.destroyWindow(window_name)方法，參數(shù)window_name為要釋放的窗口的名字。2圖像的讀寫與保存如果想把處理后的圖片結(jié)果保存到本地，可以使用cv2.imwrite(filename,img[,paras])方法，參數(shù)filename是保存的路徑，參數(shù)img是保存的圖片內(nèi)容，paras表示不同編碼格式的參數(shù)，一般為nparray多維數(shù)組形式。3圖形繪制圖形繪制在實際運用中，我們會在圖片上添加一些圖形，比如目標(biāo)檢測時在物體周圍畫個矩形框，人臉識別中將人臉的關(guān)鍵點用點（圓形）標(biāo)出來。OpenCV常用的形狀繪制方法：3線段的繪制是使用cv2.line(img,pt1,pt2,color[,thickness[,lineType[,shift]]])方法，參數(shù)img為輸入的圖像（繪制圖像的每個方法的第一個參數(shù)都是輸入的圖像），參數(shù)pt1、pt2、color、thickness、lineType（可省略）依次為起點的坐標(biāo)、終點的坐標(biāo)、顏色、線條的粗細和線條的類型。參數(shù)shift代表坐標(biāo)精確到小數(shù)點后第幾位。圖形繪制矩形的繪制是使用cv2.rectangle(img,pt1,pt2,color[,thickness[,lineType[,shift]]])方法。畫矩形的方法可分為兩種，一種是確定四個頂點的坐標(biāo)，另一種只確定兩個對角頂點的坐標(biāo)。rectangle()方法基于后者。參數(shù)img為輸入的圖像，參數(shù)pt1、pt2為繪畫矩形的兩個對角頂點坐標(biāo)，參數(shù)color、thickness、lineType（可省略）依次為顏色、線條的粗細和線條的類型。3圓形的繪制使用cv2.circle(img,center,radius,color[,thickness[,lineType[,shift]]])方法，參數(shù)img為輸入的圖像，參數(shù)center、radius、color、thickness、lineType（可省略）依次為圓形的原點、圓形的半徑、顏色、線條的粗細和線條的類型。如果thickness變量的值為負，則代表要畫一個實心圓。

圖形繪制橢圓的繪制與圓形繪制相似，利用cv2.ellipse(image,centerCoordinates,axesLength,angle,startAngle,endAngle,color[,thickness[,lineType[,shift]]])方法實現(xiàn)橢圓的繪制。其中參數(shù)img為輸入的圖像，centerCoordinates、axesLength、angle、startAngle、endAngle、color、thickness、lineType分別為橢圓的中心坐標(biāo)、元組（橢圓的長軸長度，短軸長度）、旋轉(zhuǎn)角度、橢圓弧的起始角度、橢圓弧的終止角度、邊界線的顏色、線條的粗細和線條的類型。3對于多邊形的繪制，需要先創(chuàng)建包含頂點坐標(biāo)的數(shù)組，再調(diào)用cv2.polylines(img,pts,isClosed,color[,thickness[,lineType[,shift]]])進行繪制。其中參數(shù)img為輸入的圖像，參數(shù)pts、isClosed、color、thickness、lineType分別為多邊形上點的數(shù)組、標(biāo)志、多邊形顏色、多邊形線的粗細、多邊形線的類型。標(biāo)志代表繪制的多邊形是否閉合，若為True，

則畫若干個閉合多邊形，

若為False，

則畫一條連接所有點的折線。4向圖片添加文字4向圖片添加文字OpenCV中的cv2.putText(img,text,org,fontFace,fontScale,color,thic