從零開始學OpenCV

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內容描述

本書從零基礎讀者的角度出發，通過通俗易懂的語言、豐富多彩的實例，
循序漸進地讓讀者在實踐中學習Python OpenCV編程知識，並提升自己的實際開發能力。
全書共分為4篇16章，內容包括搭建開發環境、圖像處理基礎、NumPy模塊、繪製圖形和文字、
閾值、圖像運算、腐蝕與膨脹、圖像的幾何變換、濾波器、模板匹配、圖像輪廓、圖形檢測、
視頻處理、人臉跟踪與識別、MR機讀答題卡、MR智能視頻打卡系統等。
書中知識點講解細緻，側重介紹每個知識點的使用場景，
涉及的代碼給出了詳細的註釋，可以使讀者輕鬆領會OpenCV程序開發的精髓，快速提高開發技能。
同時，本書配套了大量教學視頻，掃碼即可觀看，還提供所有程序源文件，方便讀者實踐。
本書適合Python OpenCV、人工智能、機器視覺初學者自學使用，也可用作高等院校相關專業的教材及參考書。

目錄大綱

目錄：
第1篇　基礎知識篇 
第章　搭建開發環境 2 視頻講解：6節，26分鐘 
1.1　OpenCV概述 3 
1.1.1　OpenCV包含的模塊 3 
1.1.2　OpenCV的發展歷程 4 
1.1.3　OpenCV的應用 4 
1.1.4　Python與OpenCV 4 
1.2　Python的下載和安裝 5 
1.2.1　如何查看計算機操作系統的位數 5 
1.2.2　下載Python安裝包 5 
1.2.3　Windows 64位系統上安裝Python 7 
1.2.4　測試Python是否安裝成功 9 
1.3　Python OpenCV的下載和安裝 10 
1.3.1　下載和安裝OpenCV-Contrib-Python庫 10 
1.3.2　測試OpenCV-Contrib-Python庫和NumPy庫是否安裝成功 11 
1.4　PyCharm的下載和安裝 11 
1.4.1　下載PyCharm 11 
1.4.2　安裝PyCharm 12 
1.4.3　啟動並配置PyCharm 14 
本章知識思維導圖 19 
第2章　圖像處理基礎 20 視頻講解：13節，38分鐘 
2.1　圖像處理的基本操作 21 
2.1.1　讀取圖像 21 
[實例2.1]　讀取當前項目目錄下的圖像 21 
2.1.2　顯示圖像 22 
[實例2.2]　窗口顯示圖像 23 
2.1.3　保存圖像 24 
[實例2.3]　保存圖像 24 
2.1.4　獲取圖像屬性 25 
[實例2.4]　打印彩色圖像和灰度圖像的屬性 25 
2.2　像素 26 
2.2.1　確定像素的位置 26 
[實例2.5]　表示圖2.8中的指定像素 28 
2.2.2　獲取像素的BGR值 28 
2.2.3　修改像素的BGR值 30 
[實例2.6]　修改圖2.7中的指定區域內的所有像素 30 
2.3　色彩空間 31 
2.3.1　GRAY色彩空間 31 
[實例2.7]　從BGR色彩空間轉換到GRAY色彩空間 32 
2.3.2　HSV色彩空間 33 
[實例2.8]　從BGR色彩空間轉換到HSV色彩空間 34 
2.4　通道 34 
2.4.1　拆分通道 34 
[實例2.9]　拆分一幅BGR圖像中的通道 35 
[實例2.10]　拆分一幅HSV圖像中的通道 36 
2.4.2　合併通道 38 
[實例2.11]　按B→G→R的順序合併通道 38 
[實例2.12]　合併H通道圖像、S通道圖像和V通道圖像 39 
2.4.3　綜合運用拆分通道和合併通道 40 
[實例2.13]　只把H通道的值調整為180 40 
2.4.4　alpha通道 42 
[實例2.14]　調整A通道的值 42 
本章知識思維導圖 44 
第3章　NumPy模塊 45 視頻講解：5節，35分鐘 
3.1　NumPy模塊與OpenCV 46 
3.2　數組的類型 46 
3.3　創建數組 47 
3.3.1　最常規的array()方法 47 
[實例3.1]　創建一維數組和二維數組 48 
[實例3.2]　創建浮點類型數組 48 
[實例3.3]　創建三維數組 49 
3.3.2　創建指定維度和數據類型未初始化的數組 49 
[實例3.4]　創建2行3列的未初始化數組 49 
3.3.3　創建用0填充的數組 49 
[實例3.5]　創建純0數組 49 
3.3.4　創建用1填充的數組 50 
[實例3.6]　創建純1數組 50 
3.3.5　創建隨機數組 50 
[實例3.7]　創建隨機數組 50 
3.4　操作數組 51 
3.4.1　加法運算 51 
[實例3.8]　對數組做加法運算 51 
3.4.2　減法和乘除法運算 51 
[實例3.9]　對數組做減法、乘法和除法運算 52 
3.4.3　冪運算 52 
[實例3.10]　兩個數組做冪運算 52 
3.4.4　比較運算 53 
[實例3.11]　使用邏輯運算符比較數組 53 
3.4.5　複製數組 53 
[實例3.12]　複製數據，比較複製的結果與原數組是否相同 53 
[實例3.13]　複製圖像 54 
3.5　數組的索引和切片 55 
3.5.1　索引 55 
[實例3.14]　查找一維數組索引為0的元素 55 
3.5.2　切片式索引 55 
[實例3.15]　獲取數組中某範圍內的元素 56 
[實例3.16]　使用不同的切片式索引操作獲取數組中的元素 56 
3.5.3　二維數組索引 57 
[實例3.17]　用三種方式獲取二維數組中的元素 57 
3.5.4　二維數組切片式索引 58 
[實例3.18]　對二維數組進行切片式索引操作 58 
3.6　創建圖像 59 
3.6.1　創建黑白圖像 59 
[實例3.19]　創建純黑色圖像 59 
[實例3.20]　創建純白色圖像 59 
[實例3.21]　在黑色圖像內部繪製白色矩形 60 
[實例3.22]　創建黑白相間的圖像 60 
3.6.2　創建彩色圖像 61 
[實例3.23]　創建彩色圖像 61 
3.6.3　創建隨機圖像 62 
[實例3.24]　創建隨機像素的雪花點圖像 62 
3.7　拼接圖像 63 
3.7.1　水平拼接數組 63 
3.7.2　垂直拼接數組 63 
3.7.3　在圖像處理中的應用 64 
[實例3.25]　按照水平和垂直兩種方式拼接兩個圖像 64 
本章知識思維導圖 66 
第4章　繪製圖形和文字 67 視頻講解：9節，23分鐘 
4.1　線段的繪製 68 
[實例4.1]　繪製線段並拼成一個“王”字 68 
[實例4.2]　繪製99條長度、方向、寬度、顏色隨機的線段 69 
4.2　矩形的繪製 71 
[實例4.3]　繪製一個矩形邊框 71 
[實例4.4]　繪製正方形 72 
4.3　圓形的繪製 73 
[實例4.5]　繪製“交通燈” 74 
[實例4.6]　繪製同心圓 74 
[實例4.7]　繪製27個隨機實心圓 75 
4.4　多邊形的繪製 76 
[實例4.8]　繪製一個等腰梯形邊框 77 
[實例4.9]　繪製五角星 78 
4.5　文字的繪製 79 
[實例4.10]　繪製文字“OpenCV” 80 
4.5.1　文字的斜體效果 81 
[實例4.11]　繪製指定字體樣式的文字並呈現斜體效果 81 
4.5.2　文字的垂直鏡像效果 82 
[實例4.12]　繪製呈現垂直鏡像效果的“OpenCV” 82 
4.5.3　在圖像上繪製文字 83 
[實例4.13]　在圖像上繪製文字 83 
4.6　動態繪製圖形 83 
[實例4.14]　彈球動畫 84 
本章知識思維導圖 86 
第5章　閾值 88 視頻講解：10節，18分鐘 
5.1　閾值概述 89 
5.2　閾值處理函數 89 
5.3　二值化處理 90 
5.3.1　“非黑即白”的圖像 90 
[實例5.1]　二值化閾值處理白黑漸變圖 90 
[實例5.2]　觀察不同閾值的處理效果 91 
[實例5.3]　觀察不同值的處理效果 92 
5.3.2　反二值化處理 93 
[實例5.4]　對圖像進行反二值化處理 93 
5.4　零處理 94 
5.4.1　低於閾值零處理 95 
[實例5.5]　對圖像進行低於閾值零處理 95 
5.4.2　超出閾值零處理 96 
[實例5.6]　對圖像進行超出閾值零處理 96 
5.5　截斷處理 97 
[實例5.6]　對圖像進行截斷處理 97 
5.6　自適應處理 99 
[實例5.8]　無法得到清晰有效的結果 99 
[實例5.9]　顯示自適應閾值處理的結果 101 
5.7　Otsu方法 102 
[實例5.10]　實現Otsu方法的閾值處理 103 
5.8　閾值處理的應用 104 
[實例5.11]　利用閾值處理勾勒樓房和汽車的輪廓 104 
[實例5.12]　閾值調試器 106 
本章知識思維導圖 107 
第6章　圖像運算 108 視頻講解：9節，65分鐘 
6.1　掩模 109 
[實例6.1]　創建3通道掩模圖像 110 
6.2　圖像的加法運算 111 
[實例6.2]　分別使用“+”和add()方法計算圖像和 111 
[實例6.3]　顯示圖像底片的效果 112 
[實例6.4]　模擬三色光疊加得白光 113 
[實例6.5]　利用掩模遮蓋相加結果 114 
6.3　圖像的位運算 115 
6.3.1　按位與運算 115 
[實例6.6]　花圖像與十字掩模做與運算 116 
6.3.2　按位或運算 117 
[實例6.7]　花圖像與十字掩模做或運算 118 
6.3.3　按位取反運算 119 
[實例6.8]　對花圖像進行取反運算 119 
6.3.4　按位異或運算 119 
[實例6.9]　花圖像與十字掩模做異或運算 121 
[實例6.10]　對圖像進行加密、解密 121 
6.3.5　圖像的位運算的應用 123 
[實例6.11]　粘貼帶透明區域的圖像 123 
6.4　合併圖像 124 
6.4.1　加權和 125 
[實例6.12]　利用計算加權和的方式實現多次曝光效果 125 
[實例6.13]　為圖像添加水印效果 126 
6.4.2　覆蓋 127 
[實例6.14]　將小貓圖像貼到沙灘上 127 
[實例6.15]　拼接禁止吸煙圖像 129 
本章知識思維導圖 130 
第7章　腐蝕與膨脹 131 視頻講解：7節，39分鐘 
7.1　腐蝕 132 
[實例7.1]　將仙人球圖像中的刺都抹除掉 133 
7.2　膨脹 134 
[實例7.2]　將圖像加工成“近視眼”效果 135 
7.3　開運算 136 
[實例7.3]　抹除黑種草圖像中的針狀葉子 136 
7.4　閉運算 137 
[實例7.4]　對漢字圖片進行閉運算 138 
7.5　形態學方法 139 
7.5.1　梯度運算 140 
[實例7.5]　通過梯度運算畫出小蜘蛛的輪廓 140 
7.5.2　頂帽運算 141 
[實例7.6]　通過頂帽運算畫出小蜘蛛的腿 141 
7.5.3　黑帽運算 142 
[實例7.7]　通過黑帽運算畫出小蜘蛛身上的花紋 142 
本章知識思維導圖 143