OpenCV简介（文末附学习资料）

Posted 2021-04-25 圈圈蚁

OpenCV简介

 

一、 Opencv是什么

       Opencv的全称是Open Source Computer Vision Library，也就是计算机视觉开源库。这里说到，Opencv就是一个库（它是基于C++语言的，当然也可在其他平台使用，如Java，Python），这个库是用在计算机视觉领域的，同时是开源的，也就是我们可以获得它的源代码，并且可以按我们自己的需求进行修改。
    计算机视觉包括底层的图像处理、中层的图像分析以及高层的视觉技术，由于有很多计算机视觉大牛的开发维护，Opencv已经延伸到计算机视觉的每个领域，其功能几乎涵盖每个研究方向。而且，其实现的算法紧跟视觉前沿，将最新的技术算法也纳入其中。
    Opencv功能十分强大，它在学术界和工业界的影响也越来越大。作为数值计算的经典——Matlab，同样是科研工作者在图像领域使用最多的工具之一。以前很多论文作者都是提供Matlab代码，由于Opencv特别是Opencv2.x的出现，大大方便了研究者在图像领域的C++编程，所以现在很多研究者都直接给出论文实现的C++代码了。Opencv（C++）之于Matlab的优势在于：在大多数情况，C++具有不错的效率。同时，用C++编程对研究者进入市场找工作有巨大的优势（相对Matlab）。在许多图像相关公司，它的要求也是希望求职者熟悉甚至精通Opencv。所以Opencv在图像界确实是相当重要的一个工具，是很多图像领域人极力推荐的。

二、 Opencv的几个模块简介

     Opencv内部是通过模块来组成的，每个模块都能完成相应的功能。这里对Opencv内部的几个主要模块进行简单介绍。打开Opencv官方手册，我们可以看到它包括如下主要模块：
       1. core. The Core Functionality。这个模块是Opencv里面的基本数据结构，其中有Opencv的基石Mat，用来存储图像或者矩阵，还有其他诸如Point（点结构）、Size（Mat的长宽结构）等等。Opencv中的Mat封装了很多矩阵运算的方法，这使得我有时不由得觉得它是个类似Matlab的数值计算工具。完全可以利用Mat类来进行矩阵计算。
       2. imgproc. Image Processing。这个模块是进行图像处理的，包括有滤波、直方图、特征检测等等。由于这些是图像处理的基础领域，Opencv对于这些算法的实现挺靠谱的。
       3. highgui. High-level GUI and Media I/O。简单的Opencv界面，用来读取、输出数据，创建窗口等等。
       4. video. Video Analysis。视频分析模块，包括运动分析和物体跟踪。
       5. calib3d. Camera Calibration and 3D Reconstruction。相机矫正和三维重建模块。
       6. ml. Machine Learning。Opencv中的机器学习模块，其中有统计学习模型、boosting、随机森林等等许多机器学习的算法。
       7. contrib. Contributed/Experimental Stuff。这是个实验模块，其中的功能不一定稳定，但是比较前沿。其中有立体视觉、人脸识别等等。
    这里主要罗列了其中的七个模块，由于本人并未对Opencv的每个模块都有过深入了解，所以对每个模块都没有进行展开讲。后期会对主要的模块进行学习，并与大家分享。剩下的模块还有nonfree. Non-free functionality、stitching. Images stitching、flann. Clustering and Search in Multi-Dimensional Spaces等等一些，大家可以自己查看Opencv的官方手册，后面也会出现在共享我的资料中。

三、 Opencv的使用

     当Opencv进入2.x时代，它的使用已经很简单，很多函数都类似matlab，如imread，imwrite等等。2.x的封装性非常好，而且我们想要的功能，Opencv基本都有提供。我们直接把它作为API调用，使用起来何其方便。而且Opencv2.x让编程者摆脱了内存管理这个坑，我们可以把精力完全放在算法实现上。
    当然，作为Opencv的每一个模块，特别是那些非基层模块，它都是计算机视觉领域的一个研究方向，现有的Opencv功能不一定能满足我们的需求。个人对Opencv使用的一些想法是：利用Opencv的基础数据结构，如Mat，进行数据的读写等，Opencv可以读写jpg，bmp，ppm等等几乎所有常见的图像格式。我们实现功能或算法的关键部分可能调用Opencv的函数并不能满足效果，但我们可以用它的其他功能进行辅助。比如，滤波，直方图等等这些经典的图像处理，省得我们自己去写这些函数。

OpenCV教学视频

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Learning OpenCV(英文版)

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学习OpenCV(中文版)

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