1. opencv介紹

OpenCV是Intel?開源計算機視覺庫，它由一系列 C 函式和少量 C++ 類構成，實作了影像處理和計算機視覺方面的很多通用演算法，OpenCV 擁有包括 300 多個C函式的跨平臺的中、高層 API，它不依賴于其它的外部庫——盡管也可以使用某些外部庫，

• OpenCV包含如下幾個部分：
• Cxcore：一些基本函式（各種資料型別的基本運算等），
• Cv：影像處理和計算機視覺功能（影像處理，結構分析，運動分析，物體跟蹤，模式識別，攝像機定標）
• Ml：機器學習模塊，目前內容主要為分類器，
• Cvaux：一些實驗性的函式（ViewMorphing，三維跟蹤，PCA，HMM）
• Highgui：用戶互動部分，（GUI，圖象視頻I/O，系統呼叫函式）

import cv2

1.1 cv2 helloword

• 攝像頭捕獲視頻處理成灰色

import numpy as np
import cv2
cap = cv2.VideoCapture(0)
while(True):
	# 一幀幀讀取攝像頭內容
    ret , frame = cap.read()
    
    # 顯示轉換后的顏色到視窗中
    cv2.imshow('frame', frame)
    if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):  # 按q鍵退出
    	break
    
# 釋放capture資源
cap.release()
cv2.destroyAllWindows()

注：為什么使用一下代碼：

• A bug is known to occur on Linux when OpenCV uses GTK as its backend GUI library.

if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):  # 按q鍵退出
    	break

2. cv2視頻讀取處理

2.1 攝像頭捕獲視頻

• cv2.VideoCapture()
  • 0：默認計算機默認攝像頭
  • return:VideoCapture類

cap = cv2.VideoCapture(0)

<VideoCapture 0x10bd83ed0>

• cap.read():讀取攝像頭捕獲內容
  • return:ret true or false, frame:每一幀資料

# 一幀幀讀取攝像頭內容
ret, frame = cap.read()
print(ret, frame)

True [[[ 74 124 144]
  [ 77 127 148]
  [ 74 128 151]
  ...
  ...
  [111 112 118]
  [111 114 121]
  [111 114 121]]]

(720, 1280, 3)

通過回圈來讀取攝像頭捕獲的內容

while True:
    # 一幀幀讀取攝像頭內容
    ret, frame = cap.read()
    print(ret, frame)

注：防止出現問題，會用cap.isOpened()來檢查是否成功初始化了，回傳值是True即可以運行

while cap.isOpened():

• cv2.imshow(‘frame’, frame):顯示圖片

cv2.imshow('frame', frame)

• cap.release():釋放資源
• cap.destroyAllWindows():關閉視窗

2.2 獲取本地視頻

• cv2.VideoCapture(file_path)

import cv2
cap=cv2.VideoCapture('filename.mp4')#檔案名及格式
while True:
    # 一幀幀讀取攝像頭內容
    ret, frame = cap.read()
    print(frame.shape)

    # 顯示轉換后的顏色到視窗中
    cv2.imshow('frame', frame)

    if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):  # 按q鍵退出
        break

# 釋放capture資源
cap.release()
cv2.destroyAllWindows()

3. cv2 顏色空間變換

在 OpenCV 中有 超過150 種進行顏色空間轉換的方法，OpenCV默認的顏色順序是BGR，所以需要轉換

• 對于BGR?Gray的轉換，使用的?ag是cv2.COLOR_BGR2GRAY
• 對于BGR?HSV的轉換， 使用的?ag是cv2.COLOR_BGR2HSV
• 對于BGR?RGB的轉換，使用的?ag是cv2.COLOR_BGR2RGB

注：HSV都是一種將RGB色彩模型中的點在圓柱坐標系中的表示法，HSV即色相、飽和度、明度，H（色彩/色度）的取值范圍是 [0，179]， S（飽和度）的取值范圍 [0，255]，V（亮度）的取值范圍 [0，255]

• cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2RGB)
  • return: frame

gray = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
hsv = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2HSV)
rgb = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2RGB)

4. cv2畫圖函式

畫矩形：

• cv2.rectangle(img, (xmin, ymin), (xmax,ymax), (0,255,0), 1)
  • 左上角頂點和右下角頂點的坐標
  • 畫框顏色: RGB顏色
  • 畫線的粗細：不設定，有默認值1

cv2.rectangle(frame, (350, 0), (500, 250), (0, 255, 0), 3)

• cv2.circle (img,(380,0),63,(255,0,0),3)
  • 圓心與半徑，顯示顏色以及粗細
  • 線的粗細：-1：填充圓內部，其他值為粗細

# 畫出空心圓
cv2.circle(frame, (380, 0), 63, (0, 0, 255), 1)
# 填充內部
cv2.circle(frame, (380, 0), 63, (0, 0, 255), -1)

繪文字：

• cv2.putText(img, ‘python’, (100,100), font, 4, (255,255,255),2,cv2.LINE_AA)

  • 在圖片上添加文字,需要設定，文字內容，繪制的位置，字體型別、大小、顏色、粗細、型別

  • 字體

    • CV_FONT_HERSHEY_SIMPLEX normal size sans-serif font
      CV_FONT_HERSHEY_PLAIN small size sans-serif font
      CV_FONT_HERSHEY_DUPLEX normal size sans-serif font (more complex than CV_FONT_HERSHEY_SIMPLEX )
      CV_FONT_HERSHEY_COMPLEX normal size serif font
      CV_FONT_HERSHEY_TRIPLEX normal size serif font (more complex than CV_FONT_HERSHEY_COMPLEX )
      CV_FONT_HERSHEY_COMPLEX_SMALL smaller version of CV_FONT_HERSHEY_COMPLEX
      CV_FONT_HERSHEY_SCRIPT_SIMPLEX hand-writing style font
      CV_FONT_HERSHEY_SCRIPT_COMPLEX more complex variant of CV_FONT_HERSHEY_SCRIPT_SIMPLEX
      

  • 畫線型別：可使用linetype=cv2.LINE_AA

    • Type of the line:
      • 8 (or omitted) - 8-connected line.
      • 4 - 4-connected line.
      • CV_AA - antialiased line.

cv2.putText(frame, 'python', (100, 100), cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 4, (255, 255, 255), 2, cv2.LINE_AA)

5. 人臉識別

請參考：Python人臉識別

加油!

感謝!

努力!