OpenCV簡介

OpenCV是一個跨平臺的庫，使用它我們可以開發實時的計算機視覺應用程序。 它主要集中在圖像處理，視頻採集和分析，包括人臉檢測和物體檢測等功能。

這一章，讓我們通過定義術語「計算機視覺」來開始。

計算機視覺

計算機視覺可以被定義爲一個學科，解釋如何根據場景中存在的結構的屬性，從其2D圖像重構，中斷和理解3D場景。 它使用計算機軟件和硬件處理建模和複製人類視覺。
計算機視覺與以下領域顯着重疊 -

• 圖像處理 - 它着重於圖像處理。
• 模式識別 - 它解釋了分類模式的各種技術。
• 攝影測量 - 它涉及從圖像獲得準確的測量。

計算機視覺與圖像處理

圖像處理涉及圖像到圖像的轉換。 圖像處理的輸入和輸出都是圖像。

計算機視覺是從物體形象中對物理物體進行明確而有意義的描述。 計算機視覺的輸出是對3D場景中結構的描述或解釋。

計算機視覺的應用

在這裏，我們列舉了計算機視覺大量使用的一些主要領域。

機器人應用

• 本地化 - 自動確定機器人位置
• 導航
• 避免障礙
• 裝配(掛孔，焊接，噴漆)
• 操作(例如PUMA機器人操作器)
• 人機交互(HRI) - 智能機器人與人交互和服務

醫學應用

• 分類和檢測(例如病變或細胞分類和腫瘤檢測)
• 2D/3D分割
• 3D人體器官重建(MRI或超聲)
• 視覺引導機器人手術

工業自動化應用

• 工業檢查(缺陷檢測)
• 部件
• 條碼和包裝標籤讀取
• 對象排序
• 文檔理解(例如OCR)

安全應用

• 生物識別(虹膜，指紋，臉部識別)
• 監視 - 檢測某些可疑活動或行爲

交通運輸應用

• 自主車輛
• 安全，例如駕駛員警惕性監控

OpenCV庫的特點

使用OpenCV庫，可以 -

• 讀取和寫入圖像
• 捕獲並保存視頻
• 過程圖像(過濾，變換)
• 執行功能檢測
• 檢測視頻或圖像中的特定對象，例如臉部，眼睛，汽車。
• 分析視頻，即估計其中的運動，減去背景，並跟蹤其中的對象。

OpenCV最初是用C++開發的。 除此之外，還提供了Python和Java綁定。 OpenCV可以在各種操作系統上運行，如Windows，Linux，OSx，FreeBSD，Net BSD，Open BSD等。

本教程通過使用Java綁定的示例解釋了OpenCV的概念。

OpenCV庫模塊

以下是OpenCV庫的主要庫模塊。

核心功能
該模塊涵蓋了用於構建OpenCV應用程序的基本數據結構，如標量，點，範圍等。 除此之外，還包括用於存儲圖像的多維數組Mat。 在OpenCV的Java庫中，這個模塊包含在一個名字爲org.opencv.core的包內。

圖像處理
該模塊涵蓋了各種圖像處理操作，如圖像過濾，幾何圖像轉換，顏色空間轉換，直方圖等。在OpenCV的Java庫中，該模塊包含在一個名稱爲org.opencv.imgproc的包內。

視頻
本模塊涵蓋了運動估測，背景扣除和對象跟蹤等視頻分析概念。 在OpenCV的Java庫中，這個模塊包含在一個名字爲org.opencv.video的包內。

視頻I/O
本模塊解釋了使用OpenCV庫的視頻捕獲和視頻編解碼器。 在OpenCV的Java庫中，該模塊由名稱爲org.opencv.videoio的包提供。

calib3d

該模塊包括有關基本多視圖幾何算法，單個和立體攝像機標定，對象姿態估計，立體對應和三維重建元素的算法。 在OpenCV的Java庫中，該模塊由名稱爲org.opencv.calib3d的軟件包提供。

features2d

該模塊包含特徵檢測和描述的概念。 在OpenCV的Java庫中，該模塊由名稱org.opencv.features2d的包提供。

Objdetect

該模塊包括檢測對象和預定義類的實例，例如面孔，眼睛，杯子，人物，汽車等。在OpenCV的Java庫中，該模塊由名稱爲org.opencv.objdetect的包提供。

Highgui

這是一個易於使用的界面，具有簡單的UI功能。 在OpenCV的Java庫中，這個模塊的功能包含在兩個不同的包中，即org.opencv.imgcodecs和org.opencv.videoio。

OpenCV簡史

OpenCV最初是英特爾研究計劃，爲CPU密集型應用提供建議。 它於1999年正式啓動。

• 在2006年，它的第一個主要版本，OpenCV 1.0發佈。
• 2009年10月，第二個主要版本OpenCV 2發佈。
• 2012年8月，OpenCV被非營利組織OpenCV.org採用。