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初识 OpenCV：计算机视觉的入门指南

news 2025/11/26 13:13:01

OpenCV（Open Source Computer Vision Library）是一个开源的计算机视觉和机器学习软件库。它最初由 Intel 开发，后来由 Itseez 支持，现在由 OpenCV 基金会维护。OpenCV 提供了大量的算法实现，支持图像处理、视频分析、目标检测、人脸识别等多种计算机视觉任务。本文将带领你入门 OpenCV，了解其基本安装、使用方法以及一些简单的图像处理操作。

1. OpenCV 的安装

OpenCV 支持多种操作系统，包括 Windows、macOS 和 Linux。对于 Python 开发者来说，最简单的安装方式是通过 pip 安装 OpenCV 的 Python 接口。打开终端或命令提示符，运行以下命令：

pip install opencv-python

如果你还需要额外的功能，比如 GUI 支持，可以安装带有额外包的版本：

pip install opencv-python-headless

2. 第一个 OpenCV 程序

一旦安装完成，你可以开始编写第一个 OpenCV 程序。我们将从加载一张图片开始。

import cv2# 读取图片
image = cv2.imread('img.png')# 显示图片
cv2.imshow('Image', image)# 等待用户按键后关闭窗口
cv2.waitKey(0)# 关闭所有窗口
cv2.destroyAllWindows()

3. 图像处理基础

OpenCV 提供了许多用于图像处理的功能。下面是一些基本的操作：

3.1 图像缩放

import cv2# 读取图片
image = cv2.imread('img.png')# 缩放图片
resized_image = cv2.resize(image, None, fx=0.5, fy=0.5)# 显示原图和缩放后的图
cv2.imshow('Original Image', image)
cv2.imshow('Resized Image', resized_image)# 等待用户按键后关闭窗口
cv2.waitKey(0)# 关闭所有窗口
cv2.destroyAllWindows()

3.2 图像灰度化

import cv2# 读取图片
image = cv2.imread('img.png')# 转换为灰度图
gray_image = cv2.cvtColor(image, cv2.COLOR_BGR2GRAY)# 显示原图和灰度图
cv2.imshow('Original Image', image)
cv2.imshow('Gray Image', gray_image)# 等待用户按键后关闭窗口
cv2.waitKey(0)# 关闭所有窗口
cv2.destroyAllWindows()

3.3 边缘检测

import cv2# 读取图片
image = cv2.imread('img.png')# 转换为灰度图
gray_image = cv2.cvtColor(image, cv2.COLOR_BGR2GRAY)# 使用 Canny 算子检测边缘
edges = cv2.Canny(gray_image, 100, 200)# 显示原图和边缘图
cv2.imshow('Original Image', image)
cv2.imshow('Edges', edges)# 等待用户按键后关闭窗口
cv2.waitKey(0)# 关闭所有窗口
cv2.destroyAllWindows()

4. 视频处理

OpenCV 也支持视频处理。下面是一个简单的视频捕捉示例：

import cv2# 打开摄像头
cap = cv2.VideoCapture(0)while True:# 读取帧ret, frame = cap.read()# 显示帧cv2.imshow('Video Stream', frame)# 按 'q' 键退出循环if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):break# 释放资源
cap.release()
cv2.destroyAllWindows()