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前言
欢迎来到本博客 目前正在进行 OpenCV技能树的学习OpenCV是学习图像处理理论知识比较好的一个途径至少比看书本来得实在。本专栏文章主要记录学习OpenCV的过程以及对学习过程的一些反馈记录。感兴趣的同学可以一起学习、一起交流、一起进步。 下面框架图主要是OpenCV入门技能树总共有27个知识点其中包括了8个大章的学习内容如果感兴趣的可以进一步学习博主写的关于OpenCV的专栏【通俗易懂OpenCV(C版)详细教程】 支持如果觉得博主的文章还不错或者您用得到的话可以悄悄关注一下博主哈如果三连收藏支持就更好啦这就是给予我最大的支持 文章目录一、OpenCV基础1.1 OpenCV 简介1.2 OpenCV安装(python版)1.3 图像的基本操作1.4 IO与GUI一、OpenCV基础
1.1 OpenCV 简介 题目Hello World 以下 Hello World 程序中能够正确执行下述操作的是·读取目录下lena图片·显示lena图像窗口·等待用户输入任意按键后关闭窗口·销毁所有窗口解析
import cv2
if __name____main__:img cv2.imread(lena.png)cv2.imshow(lena,img)//名称在前变量在后cv2.waitKey(0)cv2.destroyAllWindows()1.2 OpenCV安装(python版) 题目极简OpenCV环境安装
·OpenCV 的官方教程里提供了各平台的安装教程https://docs.opencv.org/4.x/df/d65/tutorial_table_of_content_introduction.html
·但是最便利的方式是安装 opencv-python 安装命令如下pip install opencv-python
·在 Python 中打印出使用的 OpenCV 版本正确的代码是解析
import cv2
print(cv2.__version__)1.3 图像的基本操作 1、题目图像像素颜色
·认识颜色空间OpenCV 常用的颜色空间有RGB颜色空间、HSV颜色空间、Lab颜色空间。
·以下选项中【不正确】打印像素(100,100)处颜色空间分量名字的是解析
import numpy as np
import cv2 as cv
if name main:img cv.imread(lena.png, cv.IMREAD_COLOR)px img[100, 100]print(fred:{px[0]}, green:{px[0]}, blue:{px[0]})//这行代码有误OpenCV读图片默认通道是排列BGR 2、题目图片黑客帝国化 ·黑客帝国的图片风格偏绿色任意图片的每个像素(r,g,b)经过公式转换后即可获得一张“黑客帝国风格图片”r r^(3/2) g r^(4/5)b r^(3/2)
·我们对lena图片也做黑客帝国风格化处理
·框架代码如下import numpy as np
import cv2
import mathdef hacker(img):# TODO(You): 请在此添加代码if __name__ __main__:img_origin cv2.imread(lena.png, cv2.IMREAD_COLOR)img cv2.imread(lena.png, cv2.IMREAD_COLOR)print(img.size)print(img.shape)hacker(img)print(显示图片请按任意键退出)numpy_horizontal_concat np.concatenate((img_origin, img), axis1)cv2.imshow(Lena图片黑客帝国化, numpy_horizontal_concat)cv2.waitKey()cv2.destroyAllWindows()·以下选项是对函数 def hacker(img) 的实现请选出实现【有错】的选项解析
def hacker(img):
height, width, channels img.shape
for i in range(0, width):for j in range(0, height):b, g, r img.item((i, j))hack_b int(math.pow(b/256.0, 3/2) * 256)hack_g int(math.pow(g/256.0, 4/5) * 256)hack_r int(math.pow(r/256.0, 3/2) * 256)img.itemset((i, j), (hack_b, hack_g, hack_r))另 item和itemset函数区别 3、题目梅西足球轨迹
使用 OpenCV 可以方便的剪切粘贴图像上的区域。例如下图是梅西在踢足球实现代码如下需要补全TODO部分import cv2
import numpy as npif __name__ __main__:img cv2.imread(ball.jpg, cv2.IMREAD_COLOR)start [493, 594]end [112, 213]ball img[start[0]:start[1], end[0]:end[1]]x_step 101y_step 10for i in range(-1, 4):# TODO(You): 请在此实现代码cv2.imshow(ball_continue, img)cv2.waitKey(0)cv2.destroyAllWindows()解析
x_offset x_stepi
y_offset y_stepi
img[start[0]-y_offset:start[1]-y_offset, end[0]x_offset:end[1]x_offset] ball注意图像中一般情况下左上角为坐标轴的(0,0)点X是水平方向(往右为正往左为负)Y是竖直方向(往下为正往上为负)。值得注意的是起点图片是图二左下角第一哥足球并非图一的原始足球位置。 从图中可以看出足球轨迹在Y的方向是往上(为负)在X的方向是往右(为正)。 python中data[ 1 : 10, 2:30 ]中 是表示一个序列逗号前 1:10表示X的范围从1到10 2:30表示Y的范围是2到30 x_step 所在的线是平行于X轴的水平线 y_step所在的直线是平行于Y轴的竖直线 所以x_step是Y方向上的增加量y_step是X方向上的增加量足球轨迹在Y的方向是往上(为负)即start[0]-y_offset:start[1]-y_offset在X的方向是往右(为正)即end[0]x_offset:end[1]x_offset。 1.4 IO与GUI 1、题目甲壳虫乐队
一只甲壳虫想组个乐队但是临时找不到队友。
请使用 OpenCV 读取下面的彩色甲壳虫图片 bug.jpg帮助他变身灰色甲壳虫然后完成组队。
显示甲壳虫乐队并写入到 bug_band.jpg以下实现正确的是解析
import numpy as np
import cv2if name main:bug_img cv2.imread(bug.jpg) #读取图像将彩色三通道转换为单通道的灰度图其转换原理为 GRAY B * 0.114 G * 0.587 R * 0.299bug_img_gray cv2.cvtColor(bug_img, cv2.COLOR_BGR2GRAY)COLOR_GRAY2BGR 将单通道的灰度图转换为三通道这是为了后面的图像合并。COLOR_GRAY2BGR的原理R G B GRAY; A 0; R,G,B相等时图像会显示为灰值不相等时颜色会偏向于较大的基色bug_img_gray_by_BGR_space cv2.cvtColor(bug_img_gray, cv2.COLOR_GRAY2BGR) concatenate 合并两副图像要求两幅图像大小一致通道一致。连接方向轴向axis0时垂直连接axis1时水平连接axisNone时扁平输出即把二维矩阵中的每个元素横向顺序依次放到一个一维矩阵列表中bug_img_concat np.concatenate( (bug_img, bug_img_gray_by_BGR_space),axis1)cv2.imwrite(bug_band.jpg, bug_img_concat)cv2.imshow(甲壳虫乐队, bug_img_concat)cv2.waitKey(0)cv2.destroyAllWindows()2、题目早起的鸟儿有虫吃
早起的鸟儿不但有虫吃还可以照镜子。请你帮助鸟儿们跟镜像合影。
这是跟镜像合影的效果基本的实现代码如下合影每10帧采样一次import numpy as np
import cv2if __name__ __main__:cap cv2.VideoCapture(birds.mp4)out ...# TODO(You): 请在此正确创建待保存的目标mp4文件outi 0while(cap.isOpened()):ret, bird_frame cap.read()if bird_frame is None:breakbird_flip_frame cv2.flip(bird_frame, 0)bird_concat_frame np.concatenate((bird_frame, bird_flip_frame),axis1)cv2.imshow(bird_concat_frame, bird_concat_frame)if i % 10 0:out.write(bird_concat_frame)i 1if cv2.waitKey(1) 0xFF ord(q):breakout.release()cap.release()cv2.destroyAllWindows()解析
width int(cap.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_WIDTH))
height int(cap.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_HEIGHT))
fps cap.get(cv2.CAP_PROP_FPS)
out cv2.VideoWriter(
birds_concat.mp4,
cv2.VideoWriter_fourcc(mp4v),fps,(width2, height))3、题目甲壳虫的Base64之旅
如下的一只甲壳虫我们希望把它编码成 Base64再从Base64解码出来。代码框架如下
以下对两个函数实现正确的是import numpy as np
import cv2
import base64def img_to_base64(img):# TODO(You):def img_from_base64(img_base64):# TODO(You):if __name__ __main__:img cv2.imread(bug.jpg)img_base64 img_to_base64(img)img img_from_base64(img_base64)cv2.imshow(img_decode, img)cv2.waitKey()cv2.destroyAllWindows()解析
def img_to_base64(img):return base64.b64encode(cv2.imencode(.jpg, img)[1]).decode()def img_from_base64(img_base64):jpg_original base64.b64decode(img_base64)jpg_as_np np.frombuffer(jpg_original, dtypenp.uint8)img cv2.imdecode(jpg_as_np, flags1)return img4、题目矩形涂鸦画板
编写一个矩形涂鸦画板实现功能·鼠标左键按下拖动绘制矩形鼠标左键弹起时完成绘制·按c键清空画板·按ESC键退出
基本框架代码如下import numpy as np
import cv2 as cv
from random import randintclass Painter:def __init__(self) - None:self.mouse_is_pressed Falseself.last_pos (-1, -1)self.width 300self.height 512self.img np.zeros((self.width, self.height, 3), np.uint8)self.window_name painterself.color Nonedef run(self):print(画板拖动鼠标绘制矩形框按ESC退出按c键清空画板)cv.namedWindow(self.window_name)cv.setMouseCallback(self.window_name,lambda event, x, y, flags, param: self.on_draw(event, x, y, flags, param))while True:cv.imshow(self.window_name, self.img)k cv.waitKey(1) 0xFFif k ord(c):self.clean()elif k 27:breakcv.destroyAllWindows()def on_draw(self, event, x, y, flags, param):# TODO(You): 请正确实现画板事件响应完成功能def clean(self):cv.rectangle(self.img, (0, 0), (self.height, self.width), (0, 0, 0), -1)def begin_draw_rectangle(self, pos1, pos2):if self.color is None:self.color (randint(0, 256), randint(0, 256), randint(0, 256))cv.rectangle(self.img, pos1, pos2, self.color, -1)def end_draw_rectangle(self, pos1, pos2):self.color Noneif __name__ __main__:p Painter()p.run()以下正确实现鼠标事件完成画板绘制逻辑的代码是解析
pos (x, y)
if event cv.EVENT_LBUTTONDOWN:self.mouse_is_pressed Trueself.last_pos pos
elif event cv.EVENT_MOUSEMOVE:if self.mouse_is_pressed True:self.begin_draw_rectangle(self.last_pos, pos)
elif event cv.EVENT_LBUTTONUP:self.end_draw_rectangle(self.last_pos, pos)self.mouse_is_pressed False注意使用变量mouse_is_pressed 去控制鼠标按下为mouse_is_pressed true鼠标移动时当mouse_is_pressedtrue时才会绘制当鼠标抬起时mouse_is_pressed false 停止绘制。 今天的文章就到这里啦~ 喜欢的话点赞、收藏⭐️、关注哦 ~
