基于OPENCV的图像处理编程实验
基于OpenCV的图像处理实践
基于OpenCV的图像处理实践一、引言随着计算机技术的持续发展，图像处理已经成为了一个重要的领域。
而在图像处理中，OpenCV（开源计算机视觉）的出现是一次重要的突破。
OpenCV作为一款规模宏大并且功能强大的开源图像处理库，其可用于许多不同的应用领域，如计算机视觉、机器学习和图像处理等。
本文旨在介绍OpenCV的基本概念和应用实践。
二、OpenCV的基本概念OpenCV（全称Open Source Computer Vision Library，即开源计算机视觉库）是一个跨平台的计算机视觉库，它以C/C++语言编写。
OpenCV是一个开放源代码的计算机视觉库，拥有非常多的计算机视觉算法实现，包括各种图像处理、拍摄、分析以及基于机器学习的功能等。
OpenCV的主要特点有以下几个方面：1. 跨平台OpenCV库可以同时运行在Windows、Linux、Mac OS X、Android和iOS等各种系统上，开发人员不需要因为平台的变化而写不同的代码，使用OpenCV可以使得跨平台的开发变得十分方便。
2. 灵活易用OpenCV对于图像处理的各个领域都拥有大量的各种算法实现，因此可以很灵活的搭建各种形式的计算机视觉应用。
3. 高效性和准确性OpenCV的各种库都经过了严格的测试和优化，因此在运行效率上和处理准确性上都表现出色。
4. 自由开源OpenCV是完全开源的库，其提供各种开源功能模块。
由于很多开源开发者的积极参与，使得OpenCV的更新速度很快，其支持的算法也越来越多。
三、OpenCV的常见应用1. 图像处理OpenCV最常见的应用领域就是图像处理，它拥有各种人脸识别、图像去噪、边缘检测、图像纠正等处理功能。
这些处理函数可以帮助开发人员对图像进行处理，得到更好的图像质量和更准确的结果。
2. 视频分析除了图像处理，OpenCV还涉及到视频和实时视频分析的领域，包括视觉物体跟踪、视频稳定、帧率控制等等，这些应用可以使得视频分析的效果更加准确和稳定。
基于OpenCV的图像处理
Ｏ ｅ Ｃ 在 计算 机 视 觉 领 域 得 到 广 泛应 用 ， 其 突 出 的优 点 是 密 不 ｐｎＶ 与 可分 的 ：
●跨 平台 ， 可移 植性好 ， 无论 Ｗｉｄｗ 、ｉｕ ｎ ｏ ｓＬｎ ｘ还是 Ｍａ Ｓ都可 以 ｃＯ
运行 ； ●支 持 大 多数 Ｃ／ｃ ＋编 译 器 ， ： ６ Ｖ ．Ｅ ２０ 、 ＣＮ Ｔ ０５ ＋ 如 ＶＣ ． ＣＮ Ｔ ０ ８Ｖ ．Ｅ ２０ ０、
下 面就以人脸检测为例 ， 介绍 Ｏ ｅＣ ｐｎ Ｖ的应用。人脸检测属 于人脸 识５ （ａｅＲ ｃｇｉｏ ） Ｊ Ｆ ｃ ｅｏｎｔ ｎ第一步 ， Ｊ Ｉ ｉ 人脸大体可 以分为以下几种方法 ： 基于神 经 网络 的检测 ， 基于特征 的检测 ， 于颜色 的检测等 。基于神经 网络的 基 检测 ， 需要大量 的真假人脸 图像来训练神经 网络 ； 基于特征的方法是利 用人脸 的一 些特征 ， 比如眼睛 、 子等来检测 ； 鼻 基于颜 色的方法是通过 人 脸 的 颜 色 如 黄色 、 色 来 检 测 。 棕 Ｏ ｅＣ 中 已 经提 供 了训 练 好 的 Ｈａｒ 联 分 类 器 ，使 得 人 脸 检 测 ｐｎＶ ａ级 可 以很 方 便 的 实现 。Ｏ ｅ Ｃ 中 的 Ｈａｒ 征 的 级 联 表 中包 含 的是 ｂｏｔ ｐｎＶ ａ特 ｏｓ 分类器 。所谓 Ｈ ａ级联分类器是指 由若 干个 简单 ｂｏｔ 类器级联成 ｍ＂ ｏｓ分 的一个大的分类器 ， 被检测的 目标依次通过每一个分类器 ， 以通过所 可 有 分 类 器 的 即 可 判 定 为 人 脸 区 域 。Ｏｐｎ Ｖ 中的 人 脸 检 测 主要 分 为 四 ｅＣ 步， 其具体过程 如下所示 ：
图像预处理 ｒ — 加载分类器 ｒ 人脸检测 ｒ — 目 标标记
基于OpenCV的视频图像处理应用研究
通 过 调 用 Ｏ ｅ Ｃ 图 形 处 理 库 设 计 摄 像 头 应 用 程 序 ， 最 终 实现 把 摄 像 头 采 集 到 的 视 频 流 数 据 显 示 在 ｐｎ Ｖ
ＧＵＯ Ｈｕｉ ， 。 ＣＨＥＮ Ｇｕａ ｎｇ ，
（ ．ｏｌ ｅ ｆ Ｉｆｒ ａｉ Ｓｉｎｅ ｎ Ｔ ｅ ｎｌ ｙ， ｏ ｇｕ Ｕ ｉｅｓｙ Ｓ ａｇ ａ ０ ０， ｈｎ ； １Ｃ ｌｇ ｏ ｎｏｍ ｔ ｎ ｃｅｃ ａ ｄ ｅｈ ｏ ｇ １ ｎ ｈ ａ ｎｖｒｉ ，ｈ ｎｈ ｉ ２ Ｃ ｉ ｅ ｏ ｏ ） ｔ ２ １ ６ ａ
Ｋ ｙ ｗｏｄ ｅ ｒｓ：ｅ ｂ ｄ ｅ ｙｔｍ；Ａ Ｍ— ｉ ｘ ＴＱｏ ｉ；Ｏ ｅ Ｃ ｍ ｅｄ ｄ ｓｓ ｅ Ｒ Ｌｎ ；Ｑ ／ ｔ ａ ｐｎ ｕ ｐ Ｖ
随 着 计 算 机 和 微 电子 技 术 的 迅 速 发 展 ， 入 式 ＡＲ 嵌 Ｍ 及 Ａ ＲＭ— ｉｕ Ｌｎ ｘ操 作 系 统 已 广 泛 应 用 于 工 业 控 制 、 信 、 通 医疗 仪 器 等 各 个 领 域 。 多 公 共 场 所 和 居 民小 区 等 地 点 许 都 安 装 了视 频 监 控 系 统 ， 而 视 频 监 控 与 显 示 终 端 的 应 因 用 越 来 越 广 泛 。 于 是 ， 何 以 更 高 的 效 率 和 更 低 的 成 本 如
２・ ｇｉｅ ｒｎｇＲｅ ｅ ｒ ｎ ｅ ｆＤｉｉｉｅ ｘｉｅ＆ Ｆａ ｈｏ ｃ ｏｏ ｙ， ｉ ｓ ｆＥｄ ａ ｉｎ Ｅｎ ｎ ｅ ｉ ｓ ａｃｈ Ｃｅ ｔ ｒｏ ｇ ｔｚ ｄ Ｔｅ ｔ ］ ｓ ｉｎ Ｔｅ ｈｎ ｌｇ Ｍ ｎｉｎｙ ｏ ｕｃ ｔｏ
基于OpenCV的图像处理
实用价 值高 ，应 用范 围极 为广泛 ，现 已应 用于 军事技 术 、 的数学函数 ， 其运行速 度令人担忧 ； 但 ③大部分软件包不 政 府部门和 医疗卫生 等多种领域 。数字图像处理研究 内容 支持网络服 务器 结构的应 用程序 的开发 ； ④绝大多数软件 很广泛 ， 归纳起来有如下 几个力 ： ． 面 图像数字化 、图像压缩、 包 不支持可嵌 入性。
图像增强、图 像分析、图像恢复 ［］ １。 － ２ 随着数字图像处理的日益广泛，众多应用于计算机视
Ｏ ｅＣ ｐｎ Ｖ图像处理算法库在 ｖ ＋ 编译环境下运行， ｃ＋
为数字 图像 的处理 、计算机视觉技术应用提供了极大的方
觉和 图像处 理的软件包相继 被开发 出来 。从文献 ［ 可知 ， 便 。它不仅是完全免费的开源软件而且它包含非常 丰富的 ３ 】 大多数软件包基于计算速度 的角度考虑 ，采用 ｃＣ ＋ ／＋ 编写
０ 引言
的 。虽然这些软件包对计算机 图像处理和计算机视觉的研 人类离不开图像 ，画面比文字更形象生 动，人类 ７％ ０ 以上 的信息 来 自视 觉。近年 来 ，数 字图像 处理发 展迅 速 ， 究提供很大 的便 利，但也 存在 着不足之处 ： 大多数软件 ① 包没有高级数 学计算函数 ； ＭＡ Ｌ Ｂ虽提供了较为丰富 ② ＴＡ
ｃｒ ｕ ｉ ｔ ｇ ｒｃｓｎ ｙｍａｉｇｕｅｏ ｓ ｕ ｃｉｎ． ＋ ｐｏ ｒ ｏ ｉｄｉ ｅＶｃ＋ ６ ｒａ ｙ ａｒ ｏ ｔ ｇ ａ ｉ ｅｐｏｅｓ ｇｂ ｋ ｓ ｆ ｔｆｎｔ ｓ ｙ ｄｉ ｌ ｍａ ｉ ｎ ｉ ｏ ｃ＋ ｒｇ ｍｓｃｍｐｌ ｔ ａ ｅ ｎｈ ＋ ． ｇｅｔ ０ ｌ
各 类图像处理及 识别的函数 。本文 主要介 绍基于 Ｏ ｅＣ ｐｎ Ｖ
Ｏｐ ｎ ｅ ＣＶ ｅ ｏ ｓ ｏ ｒ ｌ ｏ ｌ ｎ ｔ ｅｆ ｌ ｆ ｍａ ｅａ ｄｖ ｄ ｏ ｂ ｃ ｍｅ ｗｅｆ ｏ ｅｄ ｏ ｉ ｇ ｎ ｉ ｅ ． ｐ ｕｔ ｉ ｈ ｉ Ｋｅ ｗｏ ｄ ： ｙ ｒ ｓ Ｏｐ ｎ ｅ ＣＶ； ｍｏ ｔ ｒ ｃ ｓ ｎ ； ｍａ ｅｍｏ ｈ ｌｇ ｓ ｏｈｐ ｏ ｅｓ ｇ ｉ ｇ ｒ ｏｏ ｙ ｉ ｐ
基于OpenCV图像处理系统的开发与实现
基于OpenCV图像处理系统的开发与实现刘培军;马明栋;王得玉【摘要】In the research of digital image processing technology, when a small number of images are processed, various image processing algorithms are generally used for programming according to different requirements, and there are a lot of repetitive work. However, when the amount of digital image data is large and the real-time requirement of processed images is high, all images are processed, codes and algorithms are written manually, which is quite difficult and inefficient. In order to effectively solve the above problems, based on OpenCV computer vision library and under the integrated development environment of Qt Creator, we develop and implement an image processing system of object-oriented programming with better interface and convenient for users. The practice of digital image processing shows that the system can process images efficiently and quickly.%在数字图像处理技术的研究过程中,基于平时对少量图像进行处理时,一般都是针对不同需求运用各种图像处理算法进行编程,存在着许多重复性工作.而当数字图像数据量非常大且对处理的图像实时性要求非常高时,对所有图像进行处理,代码以及算法的实现都通过人工进行编写,存在着相当大的难度且效率十分低下.为有效解决上述问题,以OpenCV计算机视觉库为基础,在Qt Creator 集成开发环境下,采用面向对象编程,开发并实现了一款界面良好,方便用户使用的图像处理系统.通过对大量数字图像处理的实践表明,该系统能够有效快速地对图像进行处理.【期刊名称】《计算机技术与发展》【年(卷),期】2019(029)003【总页数】5页(P127-131)【关键词】图像处理算法;OpenCV;Qt Creator;面向对象;图像处理系统【作者】刘培军;马明栋;王得玉【作者单位】南京邮电大学通信与信息工程学院, 江苏南京 210003;南京邮电大学地理与生物信息学院, 江苏南京 210023;南京邮电大学地理与生物信息学院, 江苏南京 210023【正文语种】中文【中图分类】TP3020 引言在计算机技术如此成熟的今天，图像处理理论与技术已经得到了较为全面的发展并在持续不断的优化创新中，尤其在人工智能、航空航天、工业部件检测、交通、医学等领域得到了广泛应用[1-2]。
本科毕业论文-—基于opencv的图像识别
基于2DPCA的人脸识别算法研究摘要人脸识别技术是对图像和视频中的人脸进行检测和定位的一门模式识别技术，包含位置、大小、个数和形态等人脸图像的所有信息。
由于近年来计算机技术的飞速发展，为人脸识别技术的广泛应用提供了可能，所以图像处理技术被广泛应用了各种领域。
该技术具有广阔的前景，如今已有大量的研究人员专注于人脸识别技术的开发。
本文的主要工作内容如下：1)介绍了人脸识别技术的基础知识，包括该技术的应用、背景、研究方向以及目前研究该技术的困难，并对人脸识别系统的运行过程以及运行平台作了简单的介绍。
2)预处理工作是在原始0RL人脸库上进行的。
在图像的预处理阶段，经过了图象的颜色处理，图像的几何归一化，图像的均衡化和图象的灰度归一化四个过程。
所有人脸图像通过上述处理后，就可以在一定程度上减小光照、背景等一些外在因素的不利影响。
3)介绍了目前主流的一些人脸检测算法，本文采用并详细叙述了Adaboost人脸检测算法。
Adaboost算法首先需要创建人脸图像的训练样本，再通过对样本的训练，得到的级联分类器就可以对人脸进行检测。
4)本文介绍了基于PCA算法的人脸特征点提取，并在PCA算法的基础上应用了改进型的2DPCA算法，对两者的性能进行了对比，得出后者的准确度和实时性均大于前者，最后将Adaboost人脸检测算法和2DPCA算法结合，不仅能大幅度降低识别时间，而且还相互补充，有效的提高了识别率。
关键词：人脸识别 2DPCA 特征提取人脸检测2DPCA Face Recognition Algorithm Basedon The ResearchAbstract：Face recognition is a technology to detect and locate human face in an image or video streams,Including location, size, shape, number and other information of human face in an image or video streams.Due to the rapid development of computer operation speed makes the image processing technology has been widely applied in many fields in recent years. This paper's work has the following several aspects:1)Explained the background, research scope and method of face recognition,and introduced the theoretical method of face recognition field in general.2)The pretreatments work is based on the original ORL face database. In the image preprocessing stage, there are the color of the image processing, image geometric normalization, image equalization and image gray scale normalization four parts. After united processing, the face image is standard, which can eliminate the adverse effects of some external factors.3)All kinds of face detection algorithm is introduced, and detailed describing the Adaboost algorithm for face detection. Through the Adaboost algorithm to create a training sample,then Training the samples of face image,and obtaining the cascade classifier to detect human face.4)This paper introduces the facial feature points extraction based on PCA ,and 2DPCA is used on the basis of the PCA as a improved algorithm.Performance is compared between the two, it is concluds that the real time and accuracy of the latter is greater than the former.Finally the Adaboost face detection algorithm and 2DPCA are combined, which not only can greatly reduce the recognition time, but also complement each other, effectively improve the recognition rate.Key words：Face recognition 2DPCA Feature extraction Face detection目录第1章前言 (1)1.1 人脸识别的应用和研究背景 (1)1.2 人脸识别技术的研究方向 (2)1.3 研究的现状与存在的困难 (3)1.4 本文大概安排 (4)第2章人脸识别系统及软件平台的配置 (4)2.1 人脸识别系统概况 (4)2.1.1 获取人脸图像信息 (5)2.1.2 检测定位 (5)2.1.3 图像的预处理 (5)2.1.4 特征提取 (6)2.1.5 图像的匹配与识别 (6)2.2 OpenCV (6)2.2.1 OpenCV简介 (6)2.2.2 OpenCV的系统配置 (7)2.3 Matlab与图像处理 (8)第3章图像的检测定位 (8)3.1 引言 (8)3.2 人脸检测的方法 (8)3.3 Adaboost算法 (9)3.3.1 Haar特征 (10)3.3.2 积分图 (10)3.3.4 级联分类器 (11)第4章图像的预处理 (13)4.1 引言 (13)4.2 人脸图像库 (13)4.3 人脸预处理算法 (14)4.3.1 颜色处理 (14)4.3.2几何归一化 (15)4.3.3直方图均衡化 (16)4.3.4灰度归一化 (18)4.4 本章小结 (19)第5章图像的特征提取与识别 (19)5.1 引言 (19)5.2 图像特征提取方法 (20)5.2.1基于几何特征的方法 (20)5.2.2基于统计的方法 (20)5.2.3弹性图匹配(elastic graph matching) (21)5.2.4神经网络方法 (21)5.2.5支持向量机(SVM)方法 (22)5.3 距离分类器的选择 (22)5.4 PCA算法的人脸识别 (24)5.5 二维主成分分析（2DPCA） (25)5.5.1 2DPCA人脸识别算法 (25)5.5.2 特征提取 (27)5.5.3 分类方法 (27)5.5.4 基于2DPCA的图像重构 (28)5.6 实验分析 (28)第6章总结与展望 (33)6.1 本文总结 (33)6.2 未来工作展望 (33)致谢 (34)参考文献： (35)第1章前言1.1 人脸识别的应用和研究背景随着社会科学技术的发展进步，特别是最近几年计算机的软硬件技术高速发展，以及人们越来越将视野集中到快速高效的智能身份识别，使生物识别技术在科学研究中取得了重大的进步和发展。
基于opencv的数字图像处理技术研究与实现
无线互联科技 Wireless Internet Technology
N o .2 2 N o v e m b e r，2 019
基于OpenCV的数字图像处理技术研究与实现
邹宏伟
（兰州石化职业技术学院，甘肃 兰州 730060）
摘 要：近年来，机器视觉图像处理技术得到了大力发展，如何提高数字图像处理的效率和性能是人们广泛关注的热点话题。 文章将利用OpenCV编译技术来加强数字图像处理效果，先建立OpenCV环境，进而完成OpenCV视频图像采集应用，利用已 截取的图像来完成边缘检测和角点提取与检测。 关键词：机器视觉；数字图像处理技术；OpenCV
本文利用OpenCV算法数据库对视频头拍摄的图像进 行采集，可使用相关抓取程序来予以实现。将程序语句输
入到新建C++Source file 中，重新连接摄像头，就能直接 得到视频图像[1]。本次实验所采集到的视频数字图像如图1 所示。
图1 视频采集数字图像 3 基于OpenCV的图像技术处理
文章所探讨的OpenCV图像技术处理主要是利用计算 机软件完成截图的图像变换、几何变换、滤波、边缘检测、 直方图以及数学形态学处理等内容，通过各种技术能够直接 对图像进行分析与理解，采集后完成底层处理，并形成较高 质量的图像以便后期的机器视觉应用。 3.1 从已获图像中截图
OpenCV图像处理算法完成的图像处理与仿真分析，已经在 实际工程中广泛应用。 1 基于OpenCV数据库的程序环境构建 1.1 安装OpenCV
O p e n C V图像处理算法 数 据库的安装 过 程 要关注 对 环境变量的设置，选中“Add＼OpenCV＼bin to the system PATH”选项后，可完成对环境变量PATH的载入。假定已 安装好的OpenCV 路径为C：＼Program Files＼OpenCV。 进入VC++环境，依次在菜单中点选Tools— Options— Di rector ies，确认lib路径为Libra r y f iles，要包含所有 OpenCV库文件路径。 1.2 程序框架的规范构建
数字图像处理课程设计opencv
数字图像处理课程设计opencv一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握数字图像处理的基本理论、方法和OpenCV编程技能。
通过本课程的学习，学生应能理解数字图像处理的基本概念，掌握常用的图像处理算法，并能够运用OpenCV库进行实际的图像处理操作。
具体来说，知识目标包括：1.理解数字图像处理的基本概念和原理。
2.掌握数字图像处理的基本算法和常用技术。
3.熟悉OpenCV库的基本结构和功能。
技能目标包括：1.能够运用OpenCV库进行数字图像处理的基本操作。
2.能够编写简单的数字图像处理程序。
3.能够分析和解决数字图像处理实际问题。
情感态度价值观目标包括：1.培养对数字图像处理的兴趣和热情。
2.培养学生的创新意识和实践能力。
3.培养学生的团队合作精神和沟通交流能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括数字图像处理的基本理论、方法和OpenCV编程实践。
教学大纲如下：1.数字图像处理概述1.1 数字图像处理的基本概念1.2 数字图像处理的应用领域2.图像处理基本算法2.1 图像滤波2.2 图像增强2.3 图像边缘检测3.OpenCV库的使用3.1 OpenCV库的基本结构3.2 OpenCV库的基本功能4.图像处理实例分析4.1 图像去噪实例4.2 图像增强实例4.3 图像边缘检测实例三、教学方法本课程采用多种教学方法相结合的方式，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握数字图像处理的基本理论和方法。
2.讨论法：通过小组讨论，激发学生的思考，培养学生的创新意识和实践能力。
3.案例分析法：通过分析实际案例，使学生能够将理论知识应用于实际问题。
4.实验法：通过实验操作，使学生掌握OpenCV库的基本功能，并能够编写实际的图像处理程序。
四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备等。
1.教材：选用《数字图像处理》（李航著）作为主要教材，辅助以相关参考书籍。