OpenCV入门（一）Python环境的建立

由于有点Python基础，而且Python是比较好入门的编程言语，所以，机器视觉后边打算在Python这个渠道下进行。

Windows渠道OpenCV的Python开发环境建立

1、Python 的下载与装置

Python是一种面向对象的解释型计算机程序设计言语，是朴实的自由软件，遵从GPL(General Public License)协议。Python语法简洁清晰，特征之一是强制用空白符(white space)作为句子缩进，着重“段落”形式，第一个公开版发行于1991年。

Python的万能之处在于能够把用其他言语制造的各种模块（尤其是C/C++制造的模块）很轻松地联结在一起，也常被称为“胶水言语”。常见的一种应用景象是运用Python快速生成程序的原型（有时乃至是程序的终究界面），然后对其间有特别要求的部分用更合适的言语改写，比方用C/C++重写，而后封装为Python能够调用的扩展类库。

人工智能技术的火热使得Python的支撑库越来越丰厚、强大。需求留意的是，在运用扩展类库时或许需求考虑渠道问题，某些类库或许不供给跨渠道的实现。下面简略介绍Python的下载和装置。

去Python官网下载Python www.python.org/

截止现在，Python现已更新到了3.11版别了。 Windows下找到64位的，这个根据自己的电脑装备而定。

以我下载的64位装置文件为例，把文件下载下来后双击文件名运转装置文件，翻开装置界面，如图2-2所示。留意，勾选上最终一项Add Python 3.11 to PATH，能够把Python装置目录参加PATH环境变量中，再单击Install Now继续装置。

Python自身巨细很小，所以我直接安在了C盘，挑选默许的途径即可。

学过Python的人都知道，在cmd指令下>>>下直接输入代码后按回车键就能够马上得到代码履行成果。试着输入“100+200”，再打印一下“hello,world”，如图所示：

最终，用exit()退出Python提示符。

2、在线装置OpenCV-python

Python装置完成后，咱们能够继续建立OpenCV开发环境。所谓在线装置，意思是装置过程中要连着外网(Internet)，边下载边装置。

要用Python开发OpenCV程序，首要要为Python装置装备OpenCV开发包。装置Python相关功用包需求用到pip，它是一个通用的Python包管理东西，供给了对Python包的查找、下载、装置、卸载的功用。假如装置了Python 3.x，就会默许装置pip东西，其方位在Python的装置途径下。比方，我的Python包管理东西pip.exe的途径坐落C:\Users\mjl\AppData\Local\Programs\Python\Python311\Scripts

这个途径是64位体系的，读者能够查找一下自己计算机pip.exe的途径。翻开指令行窗口，输入“pip”，假如呈现许多选项，就阐明pip作业正常了，如图所示。

下面运用pip来装置OpenCV开发环境。装置OpenCV开发环境只需求下载NumPy、Matplotlib、opencv-python三个包。 其间，NumPy包是Python言语的一个扩展程序库，支撑很多的维度数组与矩阵运算，此外也针对数组运算供给很多的数学函数库。Matplotlib包是Python中相似MATLAB的绘图东西，由于图像处理中有许多直方图计算之类的操作，所以挑选了Matplotlib这个Python的第三方包。 装置NumPy和Matplotlib库，输入如下指令：

pip install numpy matplotlib

由于网络问题，这一步需求花点时刻。

最终咱们能够开端装置opencv-python了，输入如下指令：

pip install opencv-python

稍等片刻，opencv-python装置完成了，而且主动装置了当时比较老练的最新版别，这儿是4.。7.0.72。值得留意的是，不同时刻段下载速度差异较大，强烈主张咱们早上下载装置。至此，根据Python的OpenCV开发环境建立起来了，下面开端咱们的第一个Python开发的OpenCV程序。能够运用记事本l来编辑这个程序。

保存成.py格式，双击运转即可。

首要运用import句子导入模块cv2（OpenCV是由许多个模块组成的，cv2是OpenCV中的一个基本模块）。运用as语法之后，只能通过as后边的名字来访问导入的模块，因而后边代码要用cv来代表cv2。 模块导入后，就能够运用cv2里的函数了。咱们先运用函数cv.imread读取一个文件yd.jpg，该文件坐落工程目录下（就是说和.py在同一目录下），cv.imread也能够传入一个绝对途径，比方d:\yd.jpg。

接着用函数imshow把图片显现在窗口中。函数waitKey用于等候用户按键，假如用户不按键，则图片窗口会一向显现，也就是函数waitKey一向处于阻塞状态不返回，直到用户按键才返回。waitKey完毕后调用函数destroyAllWindows销毁所有窗口，这儿就一个窗口，就是咱们用namedWindow函数创立的窗口。

成果如图所示。运转成功，阐明咱们的opencv-python开发环境建立成功了。

Windows渠道PyCharm 下载与装置

和其他言语相似，Python程序的编写能够运用Windows自带的控制台进行，但是这种方法关于较为杂乱的程序工程来说，容易混淆相互之间的层级和交互文件，因而在编写程序工程时主张运用专用的Python编译器PyCharm。

1、PyCharm的下载和装置

进入PyCharm官网的Download页面后能够挑选不同的版别，如图所示，包括收费的专业版和免费的社区版。这儿直接挑选免费版别。 www.jetbrains.com/pycharm/

(2)文件下载下来后能够看到文件名为pycharm-community-2022。3.2.exe，双击运转进入装置界面，如图所示。挑选好装置途径，直接单击Next按钮，装置即可。

或许按照下图指示装置。

装置完成后呈现Finish按钮，单击该按钮装置完成，并重新启动计算机，如图2-15所示。

2.装备PyCharm开发OpenCV程序

单击桌面上新生成的图标进入PyCharm程序界面，首要是第一次启动的定位，如图所示。 创立一个新的工程，如图所示

进入界面装备选项，如图所示：

之后右击新建的工程名PyCharm，挑选New→Python File指令新建一个helloworld.py文件，内容如图所示。

输入代码并单击菜单栏中的Run→run…运转代码，或许直接右击helloworld.py文件名，在弹出的方便菜单中挑选run指令。假如成功输出hello world，就表示PyCharm装置好了。

创立一个新项目后，在项目下履行OpenCV代码会有问题，提示CV2库找不到了。

此时需求对Python Interpreter做重新设置。

单击File→Setting，翻开Setting窗口，如图所示，

单击左边的Project：pythonProject→Python Interpreter菜单项，此时翻开如图所示的Add Python Interpreter新窗口，选中Existing environment单选按钮，单击Interpreter项最右边的[插图]按钮，翻开Select Python Interpreter窗口，按目录层次逐层查找Python开发包中的python.exe文件，找到后单击OK按钮，如图所示。

逐个窗口单击OK按钮，回到图所示的Setting窗口，在Python Interpreter中挑选Python开发包中的python.exe文件作为解释器。此时，窗口上显现开发OpenCV程序所需求的开发包，如图2-24所示。单击OK按钮封闭装备窗口。

从图中能够看到,上面装备的Matplotlib、NumPy、opencv-python等开发包现已导入项目中，接下来就能够进行OpenCV编程了。

将相片放到工程目录下，用上面的代码：

编译完成！！

3.调试Python程序

导入案例代码：D:\mjl\Opencv4.5材料\图书材料\源码\0cd25082-1cfc-11ed-94cb-00163e36b535\OpenCV 4.5计算机视觉开发实战源码-ch02-ch14\OpenCV 4.5计算机视觉开发实战源码

和开发其他程序一样，Python程序有时候也需求调试，比方设置断点、运转到断点处、单步履行、监督某个变量等。

在PyCharm中单步调试Python程序十分简略，只需求设置好断点，单击鼠标所在的行，

然后按Shift+F9方便键开端调试运转，接着就会履行到断点处，然后按Shift+F8方便键开端单步履行（Shift+F7方便键也能够单步履行，而且遇到函数还能进入函数里面履行），如图所示。

在窗口下方的Debug视图中，咱们直接能够看到a这个变量的相关信息。通常，设置断点、单步履行、监督变量这三大手法用于调试基本够用了。

4.测验一下NumPy的数学函数

咱们测验一下NumPy中的数学函数，看它是否能作业正常。

NumPy支撑很多的维度数组与矩阵运算，并针对数组运算供给了很多的数学函数库，常用的数学函数如下：

round(a, decimals=0, out=None)：将小数a四舍五入到给定的小数位数。 floor(a)：取比小数a小的最大的整数，即向下取整。 ceil(a)：取比小数a大的最小的整数，即向上取整。其间，a能够是一个数字，也能够是一个数组.

import cv2 as cv  #导入cv模块
import numpy as np
a = np.array([1.0,5.55,  123,  0.567,  25.532]) 
print("np.round(2.6) : " , np.round(2.4))
print("np.round(a,1):",np.round(a,1))
print("np.round(2.8) : " , np.round(2.8))
print("cvFloor(2.5) : " , np.floor(2.5)) 
print("cvFloor(2.6) : " , np.floor(2.6)) 
print("cvCeil(2.5)  : " , np.ceil(2.5))
print("cvCeil(2.6)  : " , np.ceil(2.6)) 

在上述代码中，咱们分别试验了round、floor和ceil的简略运用。