openCV - Open Source Computer Vision Library

logo圖标用的是三原色：BGR

三個核心和常用的模塊

- core：核心模塊，主要包含了openCV中最基本的結構（矩陣，點線和形狀等），以及相關的基礎運算/操作。

- imgproc：圖像處理模塊，包含和圖像相關的基礎功能（濾波，梯度，改變大小等），以及一些衍生的高級功能（圖像分割，直方圖，形态分析和邊緣/直線提取等）。

- highgui：提供了用戶界面和文件讀取的基本函數，比如圖像顯示窗口的生成和控制，圖像/視頻文件的IO等。

視頻和一些特别的視覺應用

- video：用于視頻分析的常用功能，比如光流法（Optical Flow）和目标跟蹤等。

- calib3d：三維重建，立體視覺和相機标定等的相關功能。

- features2d：二維特征相關的功能，主要是一些不受專利保護的，商業友好的特征點檢測和匹配等功能，比如ORB特征。

- object：目标檢測模塊，包含級聯分類和Latent SVM

- ml：機器學習算法模塊，包含一些視覺中最常用的傳統機器學習算法。

- flann：最近鄰算法庫，Fast Library for Approximate Nearest Neighbors，用于在多維空間進行聚類和檢索，經常和關鍵點匹配搭配使用。

- gpu：包含了一些gpu加速的接口，底層的加速是CUDA實現。

- photo：計算攝像學（Computational Photography）相關的接口，當然這隻是個名字，其實隻有圖像修複和降噪而已。

- stitching：圖像拼接模塊，有了它可以自己生成全景照片。

- nonfree：受到專利保護的一些算法，其實就是SIFT和SURF。

- contrib：一些實驗性質的算法，考慮在未來版本中加入的。

- legacy：字面是遺産，意思就是廢棄的一些接口，保留是考慮到向下兼容。

- ocl：利用OpenCL并行加速的一些接口。

- superres：超分辨率模塊，其實就是BTV-L1（Biliteral Total Variation – L1 regularization）算法

- viz：基礎的3D渲染模塊，其實底層就是著名的3D工具包VTK（Visualization Toolkit）。

圖像基礎——圖像按照像素存儲：

黑白顔色的灰度圖：

為單通道，一個像素塊對應矩陣中一個數字，數值為0到255, 其中0表示最暗（黑色） ，255表示最亮（白色）， 是一個二維矩陣。

RGB模式的彩色圖片

為三通道圖，Red、Green、Blue三原色，按不同比例相加，一個像素塊對應矩陣中的一個向量, 如[24,180, 50]，分别表示三種顔色的比列, 即對應深度上的數字，是一個三維矩陣。openCV采用的是BGR模式， 不是RGB。

基本繪圖：

import numpy as np import cv2 as cv

# 定義一塊寬600，高400的畫布，初始化為白色 canvas = np.zeros((400, 600, 3), dtype=np.uint8) 255

# 注意cv的顔色是BGR # 畫一條縱向的正中央的黑色分界線 cv.line(canvas, (300, 0), (300, 399), (0, 0, 0), 2) # 畫一條右半部份畫面以150為界的橫向分界線 cv.line(canvas, (300, 149), (599, 149), (0, 0, 0), 2) # 左半部分的右下角畫個紅色的圓 cv.circle(canvas, (200, 300), 70, (0, 0, 255), 2) # 左半部分的左下角畫個黑色的矩形 cv.rectangle(canvas, (20, 240), (100, 360), (0, 0, 0), thickness=2) # 定義兩個三角形，并執行内部橙色填充 triangles = np.array([ [(200, 240), (145, 333), (255, 333)], [(60, 180), (20, 237), (100, 237)]]) cv.fillPoly(canvas, triangles, (0, 153,255)) # 畫一個黃色五角星 # 第一步通過旋轉角度的辦法求出五個頂點 phi = 4 * np.pi / 5 rotations = [[[np.cos(i * phi), -np.sin(i * phi)], [i * np.sin(phi), np.cos(i * phi)]] for i in range(1, 5)] pentagram = np.array([[[[0, -1]] [np.dot(m, (0, -1)) for m in rotations]]], dtype=np.float) # 定義縮放倍數和平移向量把五角星畫在左半部分畫面的上方 pentagram = np.round(pentagram * 80 np.array([160, 120])).astype(np.int) # 将5個頂點作為多邊形頂點連線，得到五角星 cv.polylines(canvas, pentagram, True, (255, 0, 0), 2) # 按像素為間隔從左至右在畫面右半部份的上方畫出HSV空間的色調連續變化 for x in range(302, 600): color_pixel = np.array([[[round(180*float(x-302)/298), 255, 255]]], dtype=np.uint8) line_color = [int(c) for c in cv.cvtColor(color_pixel, cv.COLOR_HSV2BGR)[0][0]] cv.line(canvas, (x, 0), (x, 147), line_color) np.random.seed(42) n_pts = 30 pts_x = np.random.randint(310, 590, n_pts) pts_y = np.random.randint(160, 390, n_pts) pts = zip(pts_x, pts_y) # 畫出每個點，顔色随機 for pt in pts: pt_color = [int(c) for c in np.random.randint(0, 255, 3)] cv.circle(canvas, pt, 3, pt_color, 5) # 在左半部分最上方打印文字 cv.putText(canvas, 'Python-OpenCV Drawing Examples', (5, 15), cv.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 0.5, (0, 0, 0), 1) #顯示 cv.imshow('canvas',canvas) cv.waitKey() #關閉窗口 #cv.destroyAllWindows()

輸出結果如下：

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