從零開始學(xué)OpenCV

第1篇　基礎(chǔ)知識篇
第章　搭建開發(fā)環(huán)境 2 視頻講解：6節(jié)，26分鐘
1.1　OpenCV概述 3
1.1.1　OpenCV包含的模塊 3
1.1.2　OpenCV的發(fā)展歷程 4
1.1.3　OpenCV的應(yīng)用 4
1.1.4　Python與OpenCV 4
1.2　Python的下載和安裝 5
1.2.1　如何查看計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的位數(shù) 5
1.2.2　下載Python安裝包 5
1.2.3　Windows 64位系統(tǒng)上安裝Python 7
1.2.4　測試Python是否安裝成功 9
1.3　Python OpenCV的下載和安裝 10
1.3.1　下載和安裝OpenCV-Contrib-Python庫 10
1.3.2　測試OpenCV-Contrib-Python庫和NumPy庫是否安裝成功 11
1.4　PyCharm的下載和安裝 11
1.4.1　下載PyCharm 11
1.4.2　安裝PyCharm 12
1.4.3　啟動并配置PyCharm 14
本章知識思維導(dǎo)圖 19

第2章　圖像處理基礎(chǔ) 20 視頻講解：13節(jié)，38分鐘
2.1　圖像處理的基本操作 21
2.1.1　讀取圖像 21
[實(shí)例2.1]　讀取當(dāng)前項(xiàng)目目錄下的圖像 21
2.1.2　顯示圖像 22
[實(shí)例2.2]　窗口顯示圖像 23
2.1.3　保存圖像 24
[實(shí)例2.3]　保存圖像 24
2.1.4　獲取圖像屬性 25
[實(shí)例2.4]　打印彩色圖像和灰度圖像的屬性 25
2.2　像素 26
2.2.1　確定像素的位置 26
[實(shí)例2.5]　表示圖2.8中的指定像素 28
2.2.2　獲取像素的BGR值 28
2.2.3　修改像素的BGR值 30
[實(shí)例2.6]　修改圖2.7中的指定區(qū)域內(nèi)的所有像素 30
2.3　色彩空間 31
2.3.1　GRAY色彩空間 31
[實(shí)例2.7]　從BGR色彩空間轉(zhuǎn)換到GRAY色彩空間 32
2.3.2　HSV色彩空間 33
[實(shí)例2.8]　從BGR色彩空間轉(zhuǎn)換到HSV色彩空間 34
2.4　通道 34
2.4.1　拆分通道 34
[實(shí)例2.9]　拆分一幅BGR圖像中的通道 35
[實(shí)例2.10]　拆分一幅HSV圖像中的通道 36
2.4.2　合并通道 38
[實(shí)例2.11]　按B→G→R的順序合并通道 38
[實(shí)例2.12]　合并H通道圖像、S通道圖像和V通道圖像 39
2.4.3　綜合運(yùn)用拆分通道和合并通道 40
[實(shí)例2.13]　只把H通道的值調(diào)整為180 40
2.4.4　alpha通道 42
[實(shí)例2.14]　調(diào)整A通道的值 42
本章知識思維導(dǎo)圖 44

第3章　NumPy模塊 45 視頻講解：5節(jié)，35分鐘
3.1　NumPy模塊與OpenCV 46
3.2　數(shù)組的類型 46
3.3　創(chuàng)建數(shù)組 47
3.3.1　最常規(guī)的array()方法 47
[實(shí)例3.1]　創(chuàng)建一維數(shù)組和二維數(shù)組 48
[實(shí)例3.2]　創(chuàng)建浮點(diǎn)類型數(shù)組 48
[實(shí)例3.3]　創(chuàng)建三維數(shù)組 49
3.3.2　創(chuàng)建指定維度和數(shù)據(jù)類型未初始化的數(shù)組 49
[實(shí)例3.4]　創(chuàng)建2行3列的未初始化數(shù)組 49
3.3.3　創(chuàng)建用0填充的數(shù)組 49
[實(shí)例3.5]　創(chuàng)建純0數(shù)組 49
3.3.4　創(chuàng)建用1填充的數(shù)組 50
[實(shí)例3.6]　創(chuàng)建純1數(shù)組 50
3.3.5　創(chuàng)建隨機(jī)數(shù)組 50
[實(shí)例3.7]　創(chuàng)建隨機(jī)數(shù)組 50
3.4　操作數(shù)組 51
3.4.1　加法運(yùn)算 51
[實(shí)例3.8]　對數(shù)組做加法運(yùn)算 51
3.4.2　減法和乘除法運(yùn)算 51
[實(shí)例3.9]　對數(shù)組做減法、乘法和除法運(yùn)算 52
3.4.3　冪運(yùn)算 52
[實(shí)例3.10]　兩個數(shù)組做冪運(yùn)算 52
3.4.4　比較運(yùn)算 53
[實(shí)例3.11]　使用邏輯運(yùn)算符比較數(shù)組 53
3.4.5　復(fù)制數(shù)組 53
[實(shí)例3.12]　復(fù)制數(shù)據(jù)，比較復(fù)制的結(jié)果與原數(shù)組是否相同 53
[實(shí)例3.13]　復(fù)制圖像 54
3.5　數(shù)組的索引和切片 55
3.5.1　索引 55
[實(shí)例3.14]　查找一維數(shù)組索引為0的元素 55
3.5.2　切片式索引 55
[實(shí)例3.15]　獲取數(shù)組中某范圍內(nèi)的元素 56
[實(shí)例3.16]　使用不同的切片式索引操作獲取數(shù)組中的元素 56
3.5.3　二維數(shù)組索引 57
[實(shí)例3.17]　用三種方式獲取二維數(shù)組中的元素 57
3.5.4　二維數(shù)組切片式索引 58
[實(shí)例3.18]　對二維數(shù)組進(jìn)行切片式索引操作 58
3.6　創(chuàng)建圖像 59
3.6.1　創(chuàng)建黑白圖像 59
[實(shí)例3.19]　創(chuàng)建純黑色圖像 59
[實(shí)例3.20]　創(chuàng)建純白色圖像 59
[實(shí)例3.21]　在黑色圖像內(nèi)部繪制白色矩形 60
[實(shí)例3.22]　創(chuàng)建黑白相間的圖像 60
3.6.2　創(chuàng)建彩色圖像 61
[實(shí)例3.23]　創(chuàng)建彩色圖像 61
3.6.3　創(chuàng)建隨機(jī)圖像 62
[實(shí)例3.24]　創(chuàng)建隨機(jī)像素的雪花點(diǎn)圖像 62
3.7　拼接圖像 63
3.7.1　水平拼接數(shù)組 63
3.7.2　垂直拼接數(shù)組 63
3.7.3　在圖像處理中的應(yīng)用 64
[實(shí)例3.25]　按照水平和垂直兩種方式拼接兩個圖像 64
本章知識思維導(dǎo)圖 66

第4章　繪制圖形和文字 67 視頻講解：9節(jié)，23分鐘
4.1　線段的繪制 68
[實(shí)例4.1]　繪制線段并拼成一個“王”字 68
[實(shí)例4.2]　繪制99條長度、方向、寬度、顏色隨機(jī)的線段 69
4.2　矩形的繪制 71
[實(shí)例4.3]　繪制一個矩形邊框 71
[實(shí)例4.4]　繪制正方形 72
4.3　圓形的繪制 73
[實(shí)例4.5]　繪制“交通燈” 74
[實(shí)例4.6]　繪制同心圓 74
[實(shí)例4.7]　繪制27個隨機(jī)實(shí)心圓 75
4.4　多邊形的繪制 76
[實(shí)例4.8]　繪制一個等腰梯形邊框 77
[實(shí)例4.9]　繪制五角星 78
4.5　文字的繪制 79
[實(shí)例4.10]　繪制文字“OpenCV” 80
4.5.1　文字的斜體效果 81
[實(shí)例4.11]　繪制指定字體樣式的文字并呈現(xiàn)斜體效果 81
4.5.2　文字的垂直鏡像效果 82
[實(shí)例4.12]　繪制呈現(xiàn)垂直鏡像效果的“OpenCV” 82
4.5.3　在圖像上繪制文字 83
[實(shí)例4.13]　在圖像上繪制文字 83
4.6　動態(tài)繪制圖形 83
[實(shí)例4.14]　彈球動畫 84
本章知識思維導(dǎo)圖 86

第5章　閾值 88 視頻講解：10節(jié)，18分鐘
5.1　閾值概述 89
5.2　閾值處理函數(shù) 89
5.3　二值化處理 90
5.3.1　“非黑即白”的圖像 90
[實(shí)例5.1]　二值化閾值處理白黑漸變圖 90
[實(shí)例5.2]　觀察不同閾值的處理效果 91
[實(shí)例5.3]　觀察不同最大值的處理效果 92
5.3.2　反二值化處理 93
[實(shí)例5.4]　對圖像進(jìn)行反二值化處理 93
5.4　零處理 94
5.4.1　低于閾值零處理 95
[實(shí)例5.5]　對圖像進(jìn)行低于閾值零處理 95
5.4.2　超出閾值零處理 96
[實(shí)例5.6]　對圖像進(jìn)行超出閾值零處理 96
5.5　截?cái)嗵幚?97
[實(shí)例5.6]　對圖像進(jìn)行截?cái)嗵幚?97
5.6　自適應(yīng)處理 99
[實(shí)例5.8]　無法得到清晰有效的結(jié)果 99
[實(shí)例5.9]　顯示自適應(yīng)閾值處理的結(jié)果 101
5.7　Otsu方法 102
[實(shí)例5.10]　實(shí)現(xiàn)Otsu方法的閾值處理 103
5.8　閾值處理的應(yīng)用 104
[實(shí)例5.11]　利用閾值處理勾勒樓房和汽車的輪廓 104
[實(shí)例5.12]　閾值調(diào)試器 106
本章知識思維導(dǎo)圖 107

第6章　圖像運(yùn)算 108 視頻講解：9節(jié)，65分鐘
6.1　掩模 109
[實(shí)例6.1]　創(chuàng)建3通道掩模圖像 110
6.2　圖像的加法運(yùn)算 111
[實(shí)例6.2]　分別使用“+”和add()方法計(jì)算圖像和 111
[實(shí)例6.3]　顯示圖像底片的效果 112
[實(shí)例6.4]　模擬三色光疊加得白光 113
[實(shí)例6.5]　利用掩模遮蓋相加結(jié)果 114
6.3　圖像的位運(yùn)算 115
6.3.1　按位與運(yùn)算 115
[實(shí)例6.6]　花圖像與十字掩模做與運(yùn)算 116
6.3.2　按位或運(yùn)算 117
[實(shí)例6.7]　花圖像與十字掩模做或運(yùn)算 118
6.3.3　按位取反運(yùn)算 119
[實(shí)例6.8]　對花圖像進(jìn)行取反運(yùn)算 119
6.3.4　按位異或運(yùn)算 119
[實(shí)例6.9]　花圖像與十字掩模做異或運(yùn)算 121
[實(shí)例6.10]　對圖像進(jìn)行加密、解密 121
6.3.5　圖像的位運(yùn)算的應(yīng)用 123
[實(shí)例6.11]　粘貼帶透明區(qū)域的圖像 123
6.4　合并圖像 124
6.4.1　加權(quán)和 125
[實(shí)例6.12]　利用計(jì)算加權(quán)和的方式實(shí)現(xiàn)多次曝光效果 125
[實(shí)例6.13]　為圖像添加水印效果 126
6.4.2　覆蓋 127
[實(shí)例6.14]　將小貓圖像貼到沙灘上 127
[實(shí)例6.15]　拼接禁止吸煙圖像 129
本章知識思維導(dǎo)圖 130

第7章　腐蝕與膨脹 131 視頻講解：7節(jié)，39分鐘
7.1　腐蝕 132
[實(shí)例7.1]　將仙人球圖像中的刺都抹除掉 133
7.2　膨脹 134
[實(shí)例7.2]　將圖像加工成“近視眼”效果 135
7.3　開運(yùn)算 136
[實(shí)例7.3]　抹除黑種草圖像中的針狀葉子 136
7.4　閉運(yùn)算 137
[實(shí)例7.4]　對漢字圖片進(jìn)行閉運(yùn)算 138
7.5　形態(tài)學(xué)方法 139
7.5.1　梯度運(yùn)算 140
[實(shí)例7.5]　通過梯度運(yùn)算畫出小蜘蛛的輪廓 140
7.5.2　頂帽運(yùn)算 141
[實(shí)例7.6]　通過頂帽運(yùn)算畫出小蜘蛛的腿 141
7.5.3　黑帽運(yùn)算 142
[實(shí)例7.7]　通過黑帽運(yùn)算畫出小蜘蛛身上的花紋 142
本章知識思維導(dǎo)圖 143