OpenCV图像处理|1.1 OpenCV介绍与环境搭建
1.1 OpenCV介绍与环境搭建
1.1.1 介绍
OpenCV(Open Source Computer Vision Library)开放源代码计算机视觉库,主要算法涉及图
像处理、计算机视觉和机器学习相关方法。OpenCV 其实就是一堆 C 和 C++语言的源代码文件,
这些源代码文件中实现了许多常用的计算机视觉算法。OpenCV 可用于开发实时的图像处理、计
算机视觉以及模式识别程序。
OpenCV由一系列C函数和C++类构成,它有C,C++,Python和java接口,当前SDK(Software
Development Kit软件开发工具包) 已经支持C++、Java、Python等语言应用开发, 当前
OpenCV本身新开发的算法和模块接口都是基于C++产生。
其覆盖了工业产品检测、医学成像、无人机飞行、无人驾驶、安防、 卫星地图与电子地图拼接、
信息安全、用户界面、摄像机标定、立体视觉和机器人等计算机视觉应用领域。
OpenCV是最初由英特尔公司发起并开发,以 BSD 许可证授权发行,可以在商业和研究领域中免
费使用,现在美国机器人公司Willow Garage 为 OpenCV 提供主要的支持。主要贡献人物李信弘
( Shinn Lee)、Vadim Pisarevsky、Gary Bradski。 (其他付费的机器视觉开发包Matlab、
Halcon、VisonPro、Sapera、EVision)。
opencv官网:opencv.org/
opencv库各版本下载:sourceforge.net/project opencv.org/releases.htm
opencv中文网站论坛:opencv.org.cn/
opencv 1.x中文文档:wiki.opencv.org.cn/inde
opencv 2.3文档:opencv.org.cn/opencvdoc
opencv 3.4文档:docs.opencv.org/master/
图像处理(Image Processing)是用计算机对图像进行分析,以达到所需结果的技术。图像处理
技术一般包括图像压缩,增强和复原,匹配、描述和识别3个部分。数字图像处理(Digital Image
Processing)是通过计算机对图像进行去除噪声、增强、复原、分割、提取特征等处理的方法和
技术。数字图像是指用工业相机、摄像机、扫描仪等设备经过拍摄得到的一个大的二维数组,该数
组的元素称为像素,其值称为灰度值。
计算机视觉(Computer Vision)是指用摄像机和电脑代替人眼对目标进行识别、跟踪和测量等机
器视觉,并进一步做图形处理,使之成为更适合人眼观察或仪器检测图像的一门学科。
1.1.2 体系结构
将每个模块中的源文件编译成一个库文件 ,用户在使用时, 仅将所需的库文件添加到自己的项目
中,与自己的源文件一起连接成可执行程序即可。
视觉本质上分为3部分:图像处理、模式分类(Object Detection、Machine Learning、2D
Feature)、场景处理(相机校正和三维重建)。
旧版opencv包含如下部分:
OpenCV主要lib的作用:
opencv_core : core函数库(基本的数据结构,架构和线性代数, DFT, xml 和yam i/o接口函
数等)
opencv_imgproc / opencv_imgcodecs: -图像处理函数库(滤波,高斯模糊,形态学膨胀/腐
蚀,线性缩放图像大小,图像几何变化,颜色结构变化,计算直方图等)
opencv_highgui : 用户交互部分,GUI,图像和视频窗口函数库
opencv_ml :统计机器学习模型函数库( SVM,决策树,级联等)
opencv_features2d :二维特征检测器和描述子函数库( SURF,FAST 等,包括一种新的特征描述
子匹配结构)
opencv_video :动态分析和物体追踪函数库(光流法,移动模板,背景消除)
opencv_objdetect :图像目标检测函数库( haar小波 & LBP人脸检测和识别, HOG人检测等)
opencv_calib3d :摄像头标定,视觉匹配和三维数据处理函数库
opencv_flann :近似最近领域搜索库和OpenCV分装器
opencv_contrib :最新贡献但不是很成熟的函数库
opencv_legacy :过时代码,为了后续代码兼容性而存在
opencv_gpu :用CUDA来加速一些openCV函数的类库(相对不太稳定,但对openCV开发非常
有帮助)
OpenCV中已经包含如下核心功能:
- 二维和三维特征工具箱
- 运动估算
- 人脸识别系统
- 姿势识别
- 人机交互
- 移动机器人
- 运动理解
- 对象鉴别
- 分割与识别
- 立体视觉
- 运动跟踪
- 增强现实(AR技术)
基于上述功能实现需要,OpenCV中还包括以下基于统计学机器学习库:
- Boosting算法
- Decision Tree(决策树)学习
- Gradient Boosting算法
- EM算法(期望最大化)
- KNN算法
- 朴素贝叶斯分类
- 人工神经网络
- 随机森林
- 支掌向量机
详细模块介绍见《OpenCV3编程入门》/毛星云。
1.1.3 搭建开发环境
一、Windows+Visual Studio+OpenCV3.4
(1)安装VS2017
软件下载地址visualstudio.com/zh-han
(2)下载OpenCV3.4
(3)配置windows环境变量:
加分号粘贴到Path;E:\OpenCV\opencv3.4\build\x64\vc15\bin
(4)在VS2017配置属性管理器Debug x64:
VC++目录:
(Include Directories)
包含目录(头文件)E:\OpenCV\opencv3.4\build\include
E:\OpenCV\opencv3.4\build\include\opencv
E:\OpenCV\opencv3.4\build\include\opencv2
(Library Directories)
库目录(库文件) E:\OpenCV\opencv3.4\build\x64\vc15\lib
连接器-输入:
(Linker-Input-Additional Dependencies)
附加依赖项 opencv_world320d.lib
创建工程: