Python3cv2詳解

一、OpenCV：介紹和安裝

OpenCV是一款開源的計算機視覺庫，它提供了許多數字圖像處理和計算機視覺演算法，使得開發人員能夠輕鬆構建視覺應用程序。

安裝OpenCV最簡單的方法是使用pip安裝。在命令提示符下，鍵入以下命令：

pip install opencv-python

安裝完成後，您可以導入cv2模塊作為opencv在Python中的介面模塊。

import cv2

二、圖像處理

OpenCV可以幫助我們對圖像進行各種處理。

1. 讀取圖像

要讀取圖像，我們需要使用cv2.imread()函數。

import cv2

# Load an image
img = cv2.imread('image.jpg')

# Show the image
cv2.imshow('Image', img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

2. 圖像操作

通過cv2中提供的函數，我們可以對圖像進行各種操作，如圖像旋轉、縮放、裁剪等。

3. 圖像濾波

濾波可以幫助我們去除圖像中的雜訊或不需要的部分。

import cv2

# Load an image
img = cv2.imread('image.jpg')

# Add some noise to the image
noise_img = cv2.addNoise(img)

# Apply median filter
median_img = cv2.medianBlur(noise_img, 5)

# Show the original image and the filtered image
cv2.imshow('Original Image', img)
cv2.imshow('Median Filtered Image', median_img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

三、對象檢測

1. 人臉檢測

OpenCV提供了haar級聯分類器來檢測人臉。

import cv2

# Load the classifier
face_cascade = cv2.CascadeClassifier('haarcascade_frontalface_default.xml')

# Read the image
img = cv2.imread('image.jpg')

# Convert to grayscale
gray = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY)

# Detect faces
faces = face_cascade.detectMultiScale(gray, 1.1, 4)

# Draw bounding boxes around the faces
for (x, y, w, h) in faces:
    cv2.rectangle(img, (x, y), (x+w, y+h), (0, 255, 0), 2)

# Show the image
cv2.imshow('Image', img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

2. 物體檢測

除了人臉檢測，OpenCV還提供了其他物體檢測器，如車輛、眼睛、車牌等。

四、視頻處理

除了圖像處理，OpenCV還提供了許多功能來處理視頻流，例如從攝像機獲取實時視頻，將視頻保存到文件，以及對視頻進行操作和編輯。

1. 實時視頻捕獲

要從攝像機獲取實時視頻，我們需要使用cv2.VideoCapture()函數。

import cv2

# Capture video from camera
cap = cv2.VideoCapture(0)

while True:
    # Read frame from camera
    ret, frame = cap.read()

    # Display the frame
    cv2.imshow('Frame', frame)

    # Press 'q' to quit
    if cv2.waitKey(1) == ord('q'):
        break

# Release the camera and destroy all windows
cap.release()
cv2.destroyAllWindows()

2. 視頻編輯

除了從攝像機獲取實時視頻之外，OpenCV還可以讀取視頻文件並進行編輯。

import cv2

# Read video file
cap = cv2.VideoCapture('video.mp4')

# Get video frame dimensions
width = int(cap.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_WIDTH))
height = int(cap.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_HEIGHT))

# Create video writer object
fourcc = cv2.VideoWriter_fourcc(*'mp4v')
out = cv2.VideoWriter('output.mp4', fourcc, 20.0, (width, height))

# Loop through video frames
while cap.isOpened():
    # Read the frame
    ret, frame = cap.read()

    # If the frame is read correctly, process it
    if ret == True:
        # Flip the frame
        frame = cv2.flip(frame, 0)

        # Write the flipped frame to the output video file
        out.write(frame)

        # Display the flipped frame
        cv2.imshow('Frame', frame)

        # Press 'q' to quit
        if cv2.waitKey(1) == ord('q'):
            break
    else:
        break

# Release the video capture and writer objects, and destroy all windows
cap.release()
out.release()
cv2.destroyAllWindows()