OpenCV图像处理里的基本数学知识，开启你的图像之旅

人工智能

2023-06-12 08:35:08

Opencv中的图像统计信息、几何形状绘制、随机数、多边形处理

在图像处理领域，OpenCV是一个强大的工具。掌握OpenCV中的图像统计信息、图像几何形状绘制、随机数和随机颜色、多边形填充与绘制等知识，是必不可少的。这些知识可以让你轻松处理图像，并让你的图像处理项目更加出色。

图像统计信息

像素统计是图像处理中的一个基本知识点，它可以帮助你了解图像的整体情况。像素统计涉及到的知识点主要有以下几个：

最小值 (min)

图像中像素值的最小值。

最大值 (max)

图像中像素值的最小值。

均值 (mean)

图像中所有像素值的平均值。

标准方差 (standard deviation)

图像中所有像素值的标准差，反映了图像像素值的分布情况。

OpenCV提供了相关的API来计算这些统计信息，具体如下：

代码示例：

import cv2

image = cv2.imread('image.jpg')

# 计算最小值和最大值
minVal, maxVal, _, _ = cv2.minMaxLoc(image)

# 计算均值和标准方差
mean, stddev = cv2.meanStdDev(image)

print(f'最小值：{minVal}')
print(f'最大值：{maxVal}')
print(f'均值：{mean}')
print(f'标准方差：{stddev}')

图像几何形状绘制

图像几何形状绘制是图像处理中的另一个基本知识点，它可以帮助你轻松地将几何形状绘制到图像上。OpenCV提供了丰富的几何形状绘制函数，包括：

直线 (line)

绘制一条直线。

矩形 (rectangle)

绘制一个矩形。

圆 (circle)

绘制一个圆。

椭圆 (ellipse)

绘制一个椭圆。

文本 (putText)

在图像上绘制一段文本。

这些函数的使用非常简单，只需要指定相应的参数即可。

代码示例：

import cv2

image = cv2.imread('image.jpg')

# 绘制一条直线
cv2.line(image, (10, 10), (100, 100), (0, 255, 0), 2)

# 绘制一个矩形
cv2.rectangle(image, (10, 10), (100, 100), (0, 0, 255), 2)

# 绘制一个圆
cv2.circle(image, (50, 50), 50, (255, 0, 0), 2)

# 绘制一个椭圆
cv2.ellipse(image, (50, 50), (50, 100), 0, 0, 180, (255, 0, 0), 2)

# 绘制一段文本
cv2.putText(image, 'OpenCV', (10, 100), cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 1, (0, 255, 0), 2)

cv2.imshow('Image with shapes', image)
cv2.waitKey(0)

随机数和随机颜色

随机数和随机颜色在图像处理中也有着广泛的应用。OpenCV提供了生成随机数和随机颜色的函数，具体如下：

随机数 (randu)

生成一个均匀分布的随机数。

随机整数 (rand)

生成一个均匀分布的随机整数。

随机数生成器 (rng)

创建一个随机数生成器。

随机颜色 (Scalar)

生成一个随机颜色。

这些函数的使用也非常简单，只需要指定相应的参数即可。

代码示例：

import cv2

# 生成一个随机数
random_number = cv2.randu(0, 1)

# 生成一个随机整数
random_int = cv2.rand()

# 创建一个随机数生成器
rng = cv2.RNG(12345)

# 生成一个随机颜色
random_color = cv2.Scalar(rng.uniform(0, 255), rng.uniform(0, 255), rng.uniform(0, 255))

print(f'随机数：{random_number}')
print(f'随机整数：{random_int}')
print(f'随机颜色：{random_color}')

多边形填充与绘制

多边形填充与绘制也是图像处理中的一个重要知识点，它可以帮助你轻松地将多边形填充或绘制到图像上。OpenCV提供了相关的API来进行多边形填充与绘制，具体如下：

填充多边形 (fillPoly)

填充一个多边形。

绘制多边形 (polylines)

绘制一个多边形。

这些函数的使用也比较简单，只需要指定相应的参数即可。

代码示例：

import cv2

image = cv2.imread('image.jpg')

# 填充一个多边形
pts = np.array([[10, 10], [100, 10], [100, 100], [10, 100]])
cv2.fillPoly(image, [pts], (0, 255, 0))

# 绘制一个多边形
pts = np.array([[10, 10], [100, 10], [100, 100], [10, 100]])
cv2.polylines(image, [pts], True, (0, 0, 255), 2)

cv2.imshow('Image with polygon', image)
cv2.waitKey(0)