OpenCV 常用函数汇总-游戏周边-龙神动漫游戏网

admin 2025-12-31 01:15:19 游戏周边

OpenCV 常用函数汇总

一、色彩空间类型转换

1、cv2.cvtColor

dst = cv2.cvtColor( src, code [, dstCn] )

式中：

dst 表示输出图像，与原始输入图像具有同样的数据类型和深度。

src 表示原始输入图像。可以是8位无符号图像、16位无符号图像，或者单精度浮点数等。

code 是色彩空间转换码，表4-2展示了其枚举值。

dstCn 是目标图像的通道数。如果参数为默认的 0，则通道数自动通过原始输入图像和 code 得到。

2、HSV 色彩表

颜色

黑

灰

白

红

橙

黄

绿

青

蓝

紫

hmin000015611263578100125

hmax1801801801018025347799124155

smin00043434343434343

smax2554330255255255255255255255

vmin04622146464646464646

vmax46220255255255255255255255255

3、cv2.inRange

dst = cv2.inRange( src, lowerb, upperb )

式中：

dst 表示输出结果，大小和src一致。

src 表示要检查的数组或图像。

lowerb 表示范围下界。

upperb 表示范围上界。返回值dst 与src 等大小，其值取决于src中对应位置上的值是否处于区间[lowerb,upperb] 内：

如果src值处于该指定区间内，则dst中对应位置上的值为255。如果src值不处于该指定区间内，则dst中对应位置上的值为0。

确定颜色区域

mask = cv2.inRange(hsv, lower, upper)

二、阈值处理

1、cv2.threshold()

retval, dst = cv2.threshold( src, thresh, maxval, type )

retval 代表返回的阈值。

dst 代表阈值分割结果图像，与原始图像具有相同的大小和类型。

src 代表要进行阈值分割的图像，可以是多通道的，8位或32位浮点型数值。

thresh 代表要设定的阈值。

maxval 代表当type参数为THRESH_BINARY或者THRESH_BINARY_INV类型时，需要设定的最大值。

type 代表阈值分割的类型。

二值化阈值处理（cv2.THRESH_BINARY）

所有大于127的像素点会被处理为255。其余值会被处理为0。

t,rst=cv2.threshold(img,127,255,cv2.THRESH_BINARY)

7import cv2

img=cv2.imread("lena.bmp")

t,rst=cv2.threshold(img,127,255,cv2.THRESH_BINARY)

cv2.imshow("img",img)

cv2.imshow("rst",rst)

cv2.waitKey()

cv2.destroyAllWindows()

2、cv2.adaptiveThreshold() 自适应阈值处理

dst = cv.adaptiveThreshold( src, maxValue, adaptiveMethod, thresholdType, blockSize, C )

athdGAUS=cv2.adaptiveThreshold(img,255,cv2.ADAPTIVE_THRESH_GAUSSIAN_C,cv2.THRESH_BINARY,5,3)

dst 代表自适应阈值处理结果。

src 代表要进行处理的原始图像。需要注意的是，该图像必须是8位单通道的图像。

maxValue 代表最大值。

adaptiveMethod 代表自适应方法。

thresholdType 代表阈值处理方式，该值必须是 cv2.THRESH_BINARY 或者cv2.THRESH_BINARY_INV 中的一个。

blockSize 代表块大小。表示一个像素在计算其阈值时所使用的邻域尺寸，通常为3、5、 7 等。

C是常量。

函数cv2.adaptiveThreshold()根据参数 adaptiveMethod 来确定自适应阈值的计算方法，函数包含cv2.ADAPTIVE_THRESH_MEAN_C 和 cv2.ADAPTIVE_THRESH_GAUSSIAN_C 两种不同的方法。这两种方法都是逐个像素地计算自适应阈值，自适应阈值等于每个像素由参数 blockSize 所指定邻域的加权平均值减去常量C。两种不同的方法在计算邻域的加权平均值时所采用的方式不同： cv2.ADAPTIVE_THRESH_MEAN_C：邻域所有像素点的权重值是一致的。 cv2.ADAPTIVE_THRESH_GAUSSIAN_C：与邻域各个像素点到中心点的距离有关，通过高斯方程得到各个点的权重值。

三、图像平滑处理

1、均值滤波 cv2.blur()

dst = cv2.blur( src, ksize, anchor, borderType )

r=cv2.blur(o,(5,5))

2、方框滤波 cv2.boxFilter()

dst = cv2.boxFilter( src, ddepth, ksize, anchor, normalize, borderType )

r=cv2.boxFilter(o,-1,(5,5))

3、高斯滤波 cv2.GaussianBlur()

dst = cv2.GaussianBlur( src, ksize, sigmaX, sigmaY, borderType )

7import cv2

o=cv2.imread("image\\lenaNoise.png")

r=cv2.GaussianBlur(o,(5,5),0,0)

cv2.imshow("original",o)

cv2.imshow("result",r)

cv2.waitKey()

cv2.destroyAllWindows()

4、中值滤波 cv2.medianBlur()

dst = cv2.medianBlur( src, ksize)

r=cv2.medianBlur(o,3)

5、双边滤波 cv2.bilateralFilter()

dst = cv2.bilateralFilter( src, d, sigmaColor, sigmaSpace, borderType )

7import cv2

o=cv2.imread("image\\bilTest.bmp")

b=cv2.bilateralFilter(o,55,100,100)

cv2.imshow("original",o)

cv2.imshow("bilateral",b)

cv2.waitKey()

cv2.destroyAllWindows()

四、形态学操作

dst = cv2.morphologyEx( src, op, kernel[, anchor[, iterations[, borderType[, borderValue]]]] )

类型

说明

含义

操作

cv2.MORPH_ERODE

腐蚀

erode(src)

cv2.MORPH_DILATE

膨胀

dilate(src)

cv2.MORPH_OPEN

开运算

先腐蚀后膨胀

dilate(erode(src))

cv2.MORPH_CLOSE

闭运算

先膨胀后腐蚀

erode(dilate(src))

cv2.MORPH_GRADIENT

形态学梯度运算

膨胀图减腐蚀图

dilate(src) - erode(src)

cv2.MORPH_TOPHAT

顶帽运算

原始图像减开运算所得图像

src - open(src)

cv2.MORPH_BLACKHAT

黑帽运算

闭运算所得图像减原始图像

close(src) - src

cv2.MORPH_HITMISS

击中击不中

前景与背景腐蚀运算的交集，仅支持 CV_8UC1 二值制图像

intersection(erode(src), erode(srcI))

开运算

8import cv2

import numpy as np

img = cv2.imread("opening.bmp")

kernal = np.ones((3,3),np.uint8)

mask = cv2.morphologyEx(img, cv2.MORPH_OPEN, kernel, iterations=3)

cv2.imshow("mask", mask)

cv2.waitKey()

cv2.destroyAllWindows()

闭运算

9import cv2

import numpy as np

img=cv2.imread("closing.bmp")

kernal=np.ones((10,10),np.uint8)

mask = cv2.morphologyEx(mask, cv2.MORPH_CLOSE, kernel, iterations=3)

cv2.imshow("img",img)

cv2.imshow("mask",mask)

cv2.waitKey()

cv2.destroyAllWindows()

五、Canny 边缘检测 cv2.Canny()

edges = cv.Canny( image, threshold1, threshold2[, apertureSize[, L2gradient]])

9import cv2

o=cv2.imread("lena.bmp",cv2.IMREAD_GRAYSCALE)

r1=cv2.Canny(o,128,200)

r2=cv2.Canny(o,32,128)

cv2.imshow("original",o)

cv2.imshow("result1",r1)

cv2.imshow("result2",r2)

cv2.waitKey()

cv2.destroyAllWindows()

六、图像轮廓

1、cv2.findContours()

image, contours, hierarchy = cv2.findContours( image, mode, method)

image,contours, hierarchy = cv2.findContours(binary, cv2.RETR_EXTERNAL, cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)

2、cv2.drawContours()

10image=cv2.drawContours(

image,

contours,

contourIdx,

color[,

thickness[,

lineType[,

hierarchy[,

maxLevel[,

offset]]]]] )

mask=cv2.drawContours(mask,contours,-1,(255,255,255),-1)

3、矩特征

（1）矩的计算：moments 函数

retval = cv2.moments( array[, binaryImage] )

式中有两个参数：

 array：可以是点集，也可以是灰度图像或者二值图像。当 array 是点集时，函数会把这

些点集当成轮廓中的顶点，把整个点集作为一条轮廓，而不是把它们当成独立的点来看

待。

 binaryImage：该参数为 True 时，array 内所有的非零值都被处理为1。该参数仅在参数

array 为图像时有效。

该函数的返回值 retval 是矩特征，主要包括：

（1）空间矩

 零阶矩：m00

 一阶矩：m10, m01

 二阶矩：m20, m11, m02

 三阶矩：m30, m21, m12, m03

（2）中心矩

 二阶中心矩：mu20, mu11, mu02

 三阶中心矩：mu30, mu21, mu12, mu03

（3）归一化中心矩

 二阶Hu矩：nu20, nu11, nu02

 三阶Hu矩：nu30, nu21, nu12, nu03

上述矩都是根据公式计算得到的，大多数矩比较抽象。但是很明显，如果两个轮廓的矩一

致，那么这两个轮廓就是一致的。虽然大多数矩都是通过数学公式计算得到的抽象特征，但是

零阶矩“m00”的含义比较直观，它表示一个轮廓的面积。

在 OpenCV 中，函数 cv2.moments() 会同时计算上述空间矩、中心矩和归一化中心距。

22import cv2

import numpy as np

o = cv2.imread('moments.bmp')

cv2.imshow("original",o)

gray = cv2.cvtColor(o,cv2.COLOR_BGR2GRAY)

ret, binary = cv2.threshold(gray,127,255,cv2.THRESH_BINARY)

image,contours, hierarchy = cv2.findContours(binary, cv2.RETR_LIST, cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)

n=len(contours)

contoursImg=[]

for i in range(n):

temp=np.zeros(image.shape,np.uint8)

contoursImg.append(temp)

contoursImg[i]=cv2.drawContours(contoursImg[i],contours,i,255,3)

cv2.imshow("contours[" + str(i)+"]",contoursImg[i])

print("观察各个轮廓的矩（moments）:")

for i in range(n):

print("轮廓"+str(i)+"的矩:\n",cv2.moments(contours[i]))

print("观察各个轮廓的面积:")

for i in range(n):

print("轮廓"+str(i)+"的面积:%d" %cv2.moments(contours[i])['m00'])

cv2.waitKey()

cv2.destroyAllWindows()

5M = cv2.moments(largest_contour)

if M['m00'] != 0:

cx = int(M['m10'] / M['m00'])

cy = int(M['m01'] / M['m00'])

（2）计算轮廓的面积：contourArea 函数

retval =cv2.contourArea(contour [, oriented] )

17import cv2

import numpy as np

o = cv2.imread('contours.bmp')

gray = cv2.cvtColor(o,cv2.COLOR_BGR2GRAY)

ret, binary = cv2.threshold(gray,127,255,cv2.THRESH_BINARY)

image,contours, hierarchy = cv2.findContours(binary, cv2.RETR_LIST, cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)

cv2.imshow("original",o)

n=len(contours)

contoursImg=[]

for i in range(n):

print("contours["+str(i)+"]面积=",cv2.contourArea(contours[i]))

temp=np.zeros(o.shape,np.uint8)

contoursImg.append(temp)

contoursImg[i]=cv2.drawContours(contoursImg[i], contours, i, (255,255,255), 3)

cv2.imshow("contours[" + str(i)+"]",contoursImg[i])

cv2.waitKey()

cv2.destroyAllWindows()

（3）计算轮廓的长度：arcLength 函数

retval = cv2.arcLength( curve, closed )

上式中有两个参数：

 curve 是轮廓。

 closed 是布尔型值，用来表示轮廓是否是封闭的。该值为True时，表示轮廓是封闭的。

29import cv2

import numpy as np

#--------------读取及显示原始图像--------------------

o = cv2.imread('contours0.bmp')

cv2.imshow("original",o)

#--------------获取轮廓--------------------

gray = cv2.cvtColor(o,cv2.COLOR_BGR2GRAY)

ret, binary = cv2.threshold(gray,127,255,cv2.THRESH_BINARY)

image,contours, hierarchy = cv2.findContours(binary, cv2.RETR_LIST, cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)

#--------------计算各轮廓的长度之和、平均长度--------------------

n=len(contours) # 获取轮廓的个数

cntLen=[] # 存储各轮廓的长度

for i in range(n):

cntLen.append(cv2.arcLength(contours[i],True))

print("第"+str(i)+"个轮廓的长度:%d"%cntLen[i])

cntLenSum=np.sum(cntLen) # 各轮廓的长度之和

cntLenAvr=cntLenSum/n # 轮廓长度的平均值

print("轮廓的总长度为：%d"%cntLenSum)

print("轮廓的平均长度为：%d"%cntLenAvr)

#--------------显示长度超过平均值的轮廓--------------------

contoursImg=[]

for i in range(n):

temp=np.zeros(o.shape,np.uint8)

contoursImg.append(temp)

contoursImg[i]=cv2.drawContours(contoursImg[i], contours, i, (255,255,255), 3)

if cv2.arcLength(contours[i],True)>cntLenAvr:

cv2.imshow("contours[" + str(i)+"]",contoursImg[i])

cv2.waitKey()

cv2.destroyAllWindows()

七、角点检测

Shi-Tomasi 角点检测

11cv2.goodFeaturesToTrack(img,

corners,

maxCorners,

qualityLevel,

minDistance,

mask,

blockSize,

gradientSize,

useHarrisDetector=False,

k=0.04

)

25import cv2

import numpy as np

# Shi-Tomasi角点检测部分

# 图像预处理

img = cv2.imread('Example4.png', flags=cv2.IMREAD_GRAYSCALE)

img_bgr = cv2.imread('Example.jpg')

img = cv2.resize(img, None, fx=0.5, fy=0.5)

img_bgr = cv2.resize(img_bgr, None, fx=0.5, fy=0.5)

kernel = np.ones((3,3), dtype=np.uint8)

img_open = cv2.morphologyEx(img, cv2.MORPH_OPEN, kernel, iterations=3)

img_close = cv2.morphologyEx(img_open, cv2.MORPH_CLOSE, kernel, iterations=10)

img_erode = cv2.morphologyEx(img_close, cv2.MORPH_ERODE, kernel, iterations=4)

img_blur = cv2.medianBlur(img_erode, 39)

cv2.imshow('blur', img_blur)

# shi-tomasi角点检测

corners = cv2.goodFeaturesToTrack(img_blur, 4, 0.01, 300)

print(corners)

# 显示角点

for i in corners:

x,y = i.ravel()

cv2.circle(img_bgr,(int(x),int(y)),5,(0,0,255),-1)

cv2.imshow('dst', img_bgr)

cv2.waitKey(0)

cv2.destroyAllWindows()

八、霍夫变换

1、霍夫直线变换 cv2.HoughLines()

lines=cv2.HoughLines(image, rho, theta, threshold)

式中：

 image 是输入图像，即源图像，必须是8位的单通道二值图像。如果是其他类型的图像，

在进行霍夫变换之前，需要将其修改为指定格式。

 rho 为以像素为单位的距离r的精度。一般情况下，使用的精度是1。

 theta 为角度𝜃的精度。一般情况下，使用的精度是π/180，表示要搜索所有可能的角度。

 threshold 是阈值。该值越小，判定出的直线就越多。通过上一节的分析可知，识别直线

时，要判定有多少个点位于该直线上。在判定直线是否存在时，对直线所穿过的点的数

量进行评估，如果直线所穿过的点的数量小于阈值，则认为这些点恰好（偶然）在算法

上构成直线，但是在源图像中该直线并不存在；如果大于阈值，则认为直线存在。所以，

如果阈值较小，就会得到较多的直线；阈值较大，就会得到较少的直线。

 返回值 lines 中的每个元素都是一对浮点数，表示检测到的直线的参数，即(r, θ)，是

numpy.ndarray 类型。

有一点需要强调的是，使用函数 cv2.HoughLines()检测到的是图像中的直线而不是线段，

因此检测到的直线是没有端点的。所以，我们在进行霍夫直线变换时所绘制的直线都是穿过整

幅图像的。

概率霍夫变换 cv2.HoughLinesP()

lines =cv2.HoughLinesP(image, rho, theta, threshold, minLineLength, maxLineGap)

式中参数与返回值的含义如下：

 image 是输入图像，即源图像，必须为 8 位的单通道二值图像。对于其他类型的图像，

在进行霍夫变换之前，需要将其修改为这个指定的格式。

 rho为以像素为单位的距离r的精度。一般情况下，使用的精度是1。

 theta 是角度𝜃的精度。一般情况下，使用的精度是np.pi/180，表示要搜索可能的角度。

 threshold 是阈值。该值越小，判定出的直线越多；值越大，判定出的直线就越少。

 minLineLength 用来控制“接受直线的最小长度”的值，默认值为0。

 maxLineGap 用来控制接受共线线段之间的最小间隔，即在一条线中两点的最大间隔。

如果两点间的间隔超过了参数maxLineGap的值，就认为这两点不在一条线上。默认值

为0。

 返回值lines是由numpy.ndarray类型的元素构成的，其中每个元素都是一对浮点数，表

示检测到的直线的参数，即(r, θ)。

与函数 cv2.HoughLines() 不同的是，函数 cv2.HoughLinesP() 返回的是直线的端点坐标，

而不是直线的参数。

18import cv2

import numpy as np

import matplotlib.pyplot as plt

img = cv2.imread('computer.jpg',-1)

gray = cv2.cvtColor(img,cv2.COLOR_BGR2GRAY)

edges = cv2.Canny(gray,50,150,apertureSize =3)

orgb=cv2.cvtColor(img,cv2.COLOR_BGR2RGB)

oShow=orgb.copy()

lines = cv2.HoughLinesP(edges,1,np.pi/180,1,minLineLength=100,maxLineGap=10)

for line in lines:

x1,y1,x2,y2 = line[0]

cv2.line(orgb,(x1,y1),(x2,y2),(255,0,0),5)

plt.subplot(121)

plt.imshow(oShow)

plt.axis('off')

plt.subplot(122)

plt.imshow(orgb)

plt.axis('off')

2、霍夫圆环变换 cv2.HoughCircles()

8circles=cv2.HoughCircles(image,

method,

dp,

minDist,

param1,

param2,

minRadius,

maxRadius)

式中参数与返回值的含义如下：

 image：输入图像，即源图像，类型为8位的单通道灰度图像。

 method：检测方法。截止到OpenCV 4.0.0-pre版本，HOUGH_GRADIENT是唯一可用

的参数值。该参数代表的是霍夫圆检测中两轮检测所使用的方法。

 dp：累计器分辨率，它是一个分割比率，用来指定图像分辨率与圆心累加器分辨率的比

例。例如，如果dp=1，则输入图像和累加器具有相同的分辨率。

 minDist：圆心间的最小间距。该值被作为阈值使用，如果存在圆心间距离小于该值的

多个圆，则仅有一个会被检测出来。因此，如果该值太小，则会有多个临近的圆被检测出来；如果该值太大，则可能会在检测时漏掉一些圆。

 param1：该参数是缺省的，在缺省时默认值为100。它对应的是Canny边缘检测器的高

阈值（低阈值是高阈值的二分之一）。

 param2：圆心位置必须收到的投票数。只有在第1轮筛选过程中，投票数超过该值的圆，

才有资格进入第2轮的筛选。因此，该值越大，检测到的圆越少；该值越小，检测到的

圆越多。这个参数是缺省的，在缺省时具有默认值100。

 minRadius：圆半径的最小值，小于该值的圆不会被检测出来。该参数是缺省的，在缺

省时具有默认值0，此时该参数不起作用。

 maxRadius：圆半径的最大值，大于该值的圆不会被检测出来。该参数是缺省的，在缺

省时具有默认值0，此时该参数不起作用。

 circles：返回值，由圆心坐标和半径构成的numpy.ndarray。

需要特别注意，在调用函数 cv2.HoughLinesCircles()之前，要对源图像进行平滑操作，以

减少图像中的噪声，避免发生误判。

20import cv2

import numpy as np

import matplotlib.pyplot as plt

img = cv2.imread('chess.jpg',0)

imgo=cv2.imread('chess.jpg',-1)

o=cv2.cvtColor(imgo,cv2.COLOR_BGR2RGB)

oshow=o.copy()

img = cv2.medianBlur(img,5)

circles = cv2.HoughCircles(img,cv2.HOUGH_GRADIENT,1,300,

param1=50,param2=30,minRadius=100,maxRadius=200)

circles = np.uint16(np.around(circles))

for i in circles[0,:]:

cv2.circle(o,(i[0],i[1]),i[2],(255,0,0),12)

cv2.circle(o,(i[0],i[1]),2,(255,0,0),12)

plt.subplot(121)

plt.imshow(oshow)

plt.axis('off')

plt.subplot(122)

plt.imshow(o)

plt.axis('off')

九、视频处理

VideoCapture 类

12cap = cv2.VideoCapture(0)

import numpy as np

import cv2

cap = cv2.VideoCapture(0)

while(cap.isOpened()):

ret, frame = cap.read()

cv2.imshow('frame',frame)

c = cv2.waitKey(1)

if c==27: #ESC 键

break

cap.release()

cv2.destroyAllWindows()

播放视频文件

11import numpy as np

import cv2

cap = cv2.VideoCapture('viptrain.avi')

while(cap.isOpened()):

ret, frame = cap.read()

cv2.imshow('frame',frame)

c = cv2.waitKey(25)

if c==27: #ESC 键

break

cap.release()

cv2.destroyAllWindows()

以上内容摘自：OpenCV轻松入门：面向 Python by 李立宗

作者：Kevin, invinciblesmalltree, kevinskyY

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OpenCV 常用函数汇总