机器视觉入门

OpenCV安装配置

  • 进入opencv官网
    点击library点击library，进入其中的releases，选择最新版的包进行下载。（选择好自己电脑对应的版本）
  • 下载好之后点击它，会生成一个文件夹
  • 将文件夹放到自己喜欢的路径
  • 环境配置
    右键此电脑点击属性
    在这里插入图片描述
    点击高级系统设置，然后点击环境配置
    在这里插入图片描述
    然后在路径中找到opencv所在位置

计算机视觉所需要的编程基础

计算机视觉所需要的主流编程语言包括 C++ 和 Python

C++
在视觉和图像处理领域，C++ 由于其偏向底层且执行效率高，被广泛使用。使用人数多，网上也有丰富的学习资料。如果是做单纯的图像处理，那么 OpenCV 库的丰富组件以及C++的高效执行效率足以支撑大部分的图像处理问题。然而，当涉及到机器学习以及深度学习的内容时，会发现一方面 C++ 的开发效率实在太低了，另一方面，OpenCV 中虽然也包括了一些简单的统计学习算法的实现，但不够完善。

Python
一方面，在机器学习和深度学习领域，Python 是目前而言应用最为广泛的语言。另一方面，Python 相对来说是一种全能语言，图像处理方面，OpenCV 支持 Python 接口；科学计算方面，Anaconda 提供了丰富的包接口；网络爬虫等应用工具，多数也使用 Python 编写。简而言之，Python 易学易用，且开发效率很高。 想在计算机视觉方向发展的同学，在编程语言方面主要熟悉以上两种语言就可以了。

关于编程语言的学习，不推荐大家看书学习，最关键的事情是要动手练习，网上的教程大同小异，找到一个自己喜欢的，并把大致语法规则学习好，就可以开始上手编写小问题和小项目了。学习的关键在于动手练习，在写代码的过程中，遇到问题，要学会多查阅 Stack Overflow，GitHub 以及各类博客，边学边练。

API

  • 加载图像的API是imread，函数原型是：
Mat imread( const String& filename, int flags = IMREAD_COLOR );`

函数参数含义如下：
（1）const String类型的filename，要加载的图像的文件名，可以包括路径。
（2）int类型的flags，加载图像的方式，默认是IMREAD_COLOR，也就是原图展示。

  • 对于第二个参数，我们有如下不同的可取值：
（1）IMREAD_UNCHANGED：按原样返回加载的图像
（2）IMREAD_GRAYSCALE：将图像转换为单通道灰度图像输出
（3）IMREAD_COLOR：将图像转换为3通道BGR彩色图像
（4）IMREAD_ANYDEPTH：输入具有相应深度时返回16位/32位图像，否则将其转换为8位
（5）IMREAD_ANYCOLOR：以任何可能的颜色格式读取图像
（6）IMREAD_LOAD_GDAL：使用gdal驱动程序加载图像
（7）IMREAD_REDUCED_GRAYSCALE_2：图像转换为单通道灰度图像，图像大小减小1/2
（8）IMREAD_REDUCED_COLOR_2：将图像转换为3通道BGR彩色图像，图像大小减小1/2
（9）IMREAD_REDUCED_GRAYSCALE_4：将图像转换为单通道灰度图像，图像大小减小1/4
（10）IMREAD_REDUCED_COLOR_4：图像转换为3通道BGR彩色图像，图像大小减小1/4
（11）IMREAD_REDUCED_GRAYSCALE_8：将图像转换为单通道灰度图像，图像大小减小1/8
（12）IMREAD_REDUCED_COLOR_8：将图像转换为3通道BGR彩色图像，图像大小减小1/8
（13）IMREAD_IGNORE_ORIENTATION：不要根据EXIF的方向标志旋转图像
  • 创建窗口的API是namedWindow，函数原型是：
void namedWindow(const String& winname, int flags = WINDOW_AUTOSIZE);
  • 函数参数含义如下：
    （1）const String类型的winname，要创建的窗口名称。
    （2）int类型的flags，创建窗口类型，默认是WINDOW_AUTOSIZE，也就是自动尺寸，会根据图像本身的大小来确定窗口的大小。
  • 对于第二个参数，我们有如下不同的可取值：
（1）WINDOW_NORMAL：用户可以调整窗口大小
（2）WINDOW_AUTOSIZE：加载图像大小
（3）WINDOW_OPENGL：支持opengl的窗口
（4）WINDOW_FULLSCREEN：窗口为全屏
（5）WINDOW_FREERATIO：图像尽可能地扩展
（6）WINDOW_KEEPRATIO：尊重图像的比率
（7）WINDOW_GUI_EXPANDED：状态栏和工具栏
（8）WINDOW_GUI_NORMAL：过时的方式
  • 显示图像的API是imshow，函数原型是：
void imshow(const String& winname, InputArray mat);

函数参数含义如下：
（1）const String类型的winname，图像展示的窗口名称。
（2）InputArray类型的mat，要展示的图像。

  • 修改图像的API是cvtColor，函数原型是：
void cvtColor( InputArray src, OutputArray dst, int code, int dstCn = 0 );

函数参数含义如下：
（1）InputArray类型的src，输入图像。
（2）OutputArray类型的dst，修改后的图像，图像尺寸和深度与输入图像一致。
（3）int类型的code，图像修改方式，取值于：ColorConversionCodes。
（4）int类型的dstCn，目标图像中的通道数；如果参数为0，通道数将自动从src和code获得。

  • 对于第三个参数，取值于ColorConversionCodes：
    我们发现，这些图像修改方式的格式都是固定的：COLOR_（类型1）2（类型2）
    COLOR我们可以理解为图像色彩的变化，2和to谐音，就是从类型1转化到类型2，最常用的类型主要有如下几个：
    BGR，RGB，BGRA，RGBA：B指的是blue蓝色，G指的是green绿色，R指的是red红色，A指的是alpha通道，表示图像的透明度。
    GRAY：灰度图像。
    HSV：hue saturation value，分别是色调（H），饱和度（S），明度（V）

  • 保存图像的API是imwrite，函数原型是：

bool imwrite( const String& filename, InputArray img, const std::vector<int>& params = std::vector<int>());

函数参数含义如下：
（1）const String类型的filename，图像输出名称，如果没有路径，就保存在代码同文件夹下。
（2）InputArray类型的img，要输出为文件的图像。
（3）const std::vector，表示特定格式的图像编码。参见cv::ImwriteFlags

  • 对于参数3，具体的类型要参见cv::ImwriteFlags：
    （1）IMWRITE_JPEG_QUALITY：对于JPEG，可以是0到100之间的质量（越高越好）。默认值为95。
    （2）IMWRITE_JPEG_PROGRESSIVE：启用JPEG功能，0或1，默认为False。
    （3）IMWRITE_JPEG_OPTIMIZE：启用JPEG功能，0或1，默认为False。
    （4）IMWRITE_JPEG_RST_INTERVAL：JPEG重新启动间隔，0-65535，默认值为0-不重新启动。
    （5）IMWRITE_JPEG_LUMA_QUALITY：单独的亮度质量等级，0 - 100，默认为0 -不使用。
    （6）IMWRITE_JPEG_CHROMA_QUALITY：单独的色度质量等级，0 - 100，缺省值为0 -不要使用。
    （7）IMWRITE_PNG_COMPRESSION：对于PNG，可以是0到9之间的压缩级别。较高的值意味着较小的大小和较长的压缩时间。如果指定，策略将更改为IMWRITE_PNG_strategy_DEFAULT（Z_DEFAULT_strategy）。默认值为1（最佳速度设置）
    （8）IMWRITE_PNG_STRATEGY：默认为IMWRITE_PNG_STRATEGY_RLE。
    （9）IMWRITE_PNG_BILEVEL：二进制级别PNG，0或1，默认值为0。
    （10）IMWRITE_PXM_BINARY：对于PPM、PGM或PBM，它可以是二进制格式标志0或1。默认值为1。
    （11）IMWRITE_EXR_TYPE：重写EXR存储类型（默认为浮点（FP32））
    （12）IMWRITE_WEBP_QUALITY：对于WEBP，它可以是1到100的质量（越高越好）。默认情况下（不带任何参数），对于质量高于100的情况，使用无损压缩。
    （13）IMWRITE_PAM_TUPLETYPE：对于PAM，将TUPLETYPE字段设置为为格式定义的相应字符串值。
    （14）IMWRITE_TIFF_RESUNIT：对于TIFF，用于指定要设置的DPI分辨率单位；有关有效值，请参阅libtiff文档
    （15）IMWRITE_TIFF_XDPI：对于TIFF，用于指定X方向DPI
    （16）IMWRITE_TIFF_YDPI：对于TIFF，用于指定Y方向DPI。
    （17）IMWRITE_TIFF_COMPRESSION：对于TIFF，用于指定图像压缩方案。有关与压缩格式对应的整数常量，请参见libtiff。注意，对于深度为CV f的图像，仅使用libtiff的SGILOG压缩方案。对于其他支持的深度，可以使用此标志指定压缩方案；默认为LZW压缩。
    （18）IMWRITE_JPEG2000_COMPRESSION_X1000：对于JPEG2000，用于指定目标压缩率（乘以1000）。该值可以从0到1000。默认值为1000。

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