Python手册(6) cv2


文章目录

    • 0. 前言
    • 1. 图像操作
      • 1.1. 读写
      • 1.2. 常用操作
    • 2 . 视频操作
      • 2.1. 读视频
      • 2.2. 写视频
    • 3. 展示窗口
      • 3.1. 流水账
      • 3.2. 应用
    • 附录
      • 关于如何查询Opencv-Python API

0. 前言

  • 包含API
    • cv2.imread
    • cv2.imwrite
    • cv2.resize
    • cv2.cvtColor
    • cv2.VideoCapture
    • cv2.VideoWriter
    • cv2.namedWindow
    • cv2.imshow
    • cv2.waitKey
    • cv2.destroyWindow

1. 图像操作

1.1. 读写

  • 读：cv2.imread(filename, mode)
    • 得到的是 numpy.ndarray 对象，数据类型为 np.uint8。
    • mode 指的是读取的模式，默认为cv2.IMREAD_COLOR。
    • 如果原本图像与指定的mode不同，则会自动转换图像。
      • 例如，原始图像为RGB，输入模式选择 cv2.IMREAD_GRAYSCALE，则得到shape为(h, w)的灰度图。
      • 例如，原始图像是灰度图，输入模式选择 cv2.IMREAD_COLOR，则得到shape为(h, w, 3)的图像。
    • 具体选项可以查看官方文档image_1e8quui4bqj912ch1nsj1brfft223.png-124.6kB
  • 写：cv2.imwrite(filename, img[, params])
    • params 指的是 ImwriteFlags，输入的形式为 [paramId_1, paramValue_1, paramId_2, paramValue_2, ...]，具体参数可以查看官方文档。
    • 实例：cv2.imwrite('/path/to/target/image.jpg', img, [cv.IMWRITE_JPEG_QUALIRY, 100])

1.2. 常用操作

  • 获取像素点：
    • cv2中图像通过 numpy.ndarray 表示，shape为 (height, width[, channel])。
    • 可以直接通过指定下标来获取对应的像素点取值。
  • 设置图像尺寸：cv.resize(src, dsize[, dst[, fx[, fy[, interpolation]]]])
    • 目标尺寸dsize的格式为 (width, height)。
      • 注意，与熟悉的 (height, width) 刚好相反。
      • 如果为0则表示
    • fx/fy 分别表示x轴（宽度）/y轴（高度）的缩放比例。
      • 若指定了 dsize 则这两个参数无效。
      • 默认为0，不进行额外缩放。
    • interpolation 表示差值方法，默认为双线性插值。
      • 完整版可以查看官方文档
      • image_1e8r210ma1pm85bj1q7712clok62t.png-88.3kB
  • 颜色空间转换：cv2.cvtColor
  • 画框：
  • 写字：

2 . 视频操作

2.1. 读视频

  • 主要就是对 cv2.VideoCapture 的操作。
  • 定义：cv.VideoCapture(index/filename/url[, apiPreference])
    • 第一个参数可以是本机摄像头编号、本地文件名、url数据流。
    • 第二个参数没细看，一般都不用，好像是用来指定后端类别，如ffmpeg。
  • 获取各类属性：cap.get()
    • 常用的如下，更多可以查看官方文档
    • 也有对应的 cap.set() 来改变参数。
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cv2.CAP_PROP_POS_FRAMES // 下一次要处理的帧编号，从0开始计数
cv2.CAP_PROP_FRAME_COUNT // 总帧数
cv2.CAP_PROP_FRAME_WIDTH // 宽度
cv2.CAP_PROP_FRAME_HEIGHT // 高度
cv2.CAP_PROP_POS_FRAMES // 当前位置（在第几帧）
cv2.CAP_PROP_FPS // FPS

  • 读取视频：flag, frame = cap.read()
  • 释放资源：cap.release()
  • 使用实例：
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cap = cv2.VideoCapture('/path/to/mp4')
// 另一种方法
// cap = cv2.VideoCapture()
// cap.open('/path/to/mp4')

while True:
    flag, frame = cap.read()
    if not flag:
        break
    ...

cap.release()

2.2. 写视频

  • 主要就是对 cv2.VideoWriter的操作。
  • 定义：cv.VideoWriter(filename, fourcc, fps, frameSize[, isColor])
    • fourcc：指定编码器参数，通过 cv2.VideoWriter_fourcc(*'XVID') 来定义。
      • 下面参考了这里
      • mp4v对应mp4。
      • I420对应avi，未压缩的YUV颜色编码，4:2:0色度子采样，兼容性好，但文件较大。
      • xvid对应avi，MPEG-4编码类型，视频大小为平均值，MPEG4所需要的空间是MPEG1或M-JPEG的1/10，它对运动物体可以保证有良好的清晰度。
      • flv1对应flv，流媒体格式是一种新的视频格式，形成的文件极小、加载速度极快，使得网络观看视频文件成为可能，有效地解决了视频文件导入Flash后，使导出的SWF文件体积庞大，不能在网络上很好的使用等缺点。
    • fps：指定帧率。
    • frameSize：指定视频尺寸，结构是 (w, h)。
  • 获取/设置属性：writer.get/set
    • 主要包括了四个参数：
      • cv2.VIDEOWRITER_PROP_QUALITY
      • cv2.VIDEOWRITER_PROP_FRAMEBYTES
      • cv2.VIDEOWRITER_PROP_NSTRIPES
      • cv2.VIDEOWRITER_PROP_IS_COLOR
    • 具体请查看官方文档
  • 写数据：writer.write(img)
  • 释放资源：writer.release()
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writer = cv2.VideoWriter('./test.mp4', cv2.VideoWriter_fourcc('M', 'J', 'P', 'G'), fps, size)
// writer = cv2.VideoWriter('./test.mp4', -1, fps, size)
...
while flag:
    ...
    writer.write(frame)
writer.release()

3. 展示窗口

  • TODO
    • 视频进度条

3.1. 流水账

  • cv2.namedWindow('Example', cv2.WINDOW_AUTOSIZE)
    • 构建窗口。
    • 第一个参数是框的名称，第二个用于尺寸参数。
  • cv2.imshow('Example', img)
    • 在窗口中展示图片。
    • 第一个参数用于选择定义过的 cv::namedWindow，第二个参数是图像对象，即ndarray对象。
  • cv2.waitKey(0)
    • 停留在当前画面的时间。
    • 如果是0，则无限停留；如果是数字，则停留对应的毫秒。
    • 返回值是按下按钮的ASCII码。
  • cv2.destroyWindow('Example')
    • 关闭窗口。
    • 参数是窗口名称。

3.2. 应用

  • 创建窗口，显示图片，按键结束，销毁窗口。
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cv2.namedWindow('Example', cv2.WINDOW_AUTOSIZE)
cv2.imshow('Example', img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyWindow('Example')

附录

关于如何查询Opencv-Python API

  • 首先明确，官方并没有给出cv2单独的文档，而是与C++ API放在一起，Python与C++的API相同。

  • 在官网中打开打开 Modules 选项卡，然后在右上方Search中寻找自己需要的API。image_1e8qugcso18ifae1sqmqhv9049.png-251.4kB

  • 以查询 cv2.VideoCapture 相关API为例

    • 首先，通过关键字查询对应的类，然后选择。image_1e8quhqnct7dbg41vf2dhieqlm.png-20.6kB
    • 然后，查询相关的API，如果有Python关键字，说明就有对应的cv2 API。image_1e8qumeio7c315fhmtb15988381j.png-103.1kB