OpenCV 学习笔记

pipinstallopencv-python

下面代码依次演示：读视频帧、预处理、高斯模糊、画框、写文字、保存截图、窗口释放。

importcv2# 1. 基础IO：打开视频/相机# cap = cv2.VideoCapture(0) # 0=本地摄像头cap=cv2.VideoCapture("test.mp4")# 读取视频文件；仿真虚拟帧就替换成拿到的画面frame_count=0whilecap.isOpened():ret,frame=cap.read()# ret是否读到画面，frame是图像数组(BGR格式！OpenCV默认BGR)ifnotret:break# ===== 图像预处理 =====gray=cv2.cvtColor(frame,cv2.COLOR_BGR2GRAY)# BGR转灰度rgb_img=cv2.cvtColor(frame,cv2.COLOR_BGR2RGB)# BGR转RGB（给YOLO用，YOLO输入是RGB）resized=cv2.resize(frame,(640,480))# 缩放，降低YOLO算力消耗blur=cv2.GaussianBlur(resized,(5,5),0)# 高斯滤波降噪，核(5,5)# ===== 绘图函数：画检测框+文字 =====# 假设检测框坐标 (x1,y1)左上角 (x2,y2)右下角，置信度0.86x1,y1,x2,y2=120,80,220,180cv2.rectangle(blur,(x1,y1),(x2,y2),(0,255,0),2)# 绿色框，线宽2cv2.putText(blur,"Target 0.86",(x1,y1-10),cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX,0.6,(0,255,0),2)# ===== 可选：保存截图 =====ifframe_count%30==0:# 每30帧存一张cv2.imwrite(f"result_{frame_count}.jpg",blur)# 显示画面cv2.imshow("Detection Window",blur)# waitKey：等待按键，27=ESC键退出key=cv2.waitKey(1)&0xFFifkey==27:breakframe_count+=1# 释放资源，关闭窗口（必须写！）cap.release()cv2.destroyAllWindows()

逐个API说明

✅ 基础IO

1. cv2.VideoCapture(source)
   • source填视频路径 / 摄像头编号；后续对接仿真虚拟相机帧时，这里会替换成接收ThreeJS渲染出的图像数组，不再读本地视频文件
   • .read()循环取一帧图像，返回(ret,frame)
2. cv2.imread("xxx.jpg")：读取图片，返回BGR图像数组

   img=cv2.imread("test.jpg")

3. cv2.imshow("窗口名", img)：弹出窗口展示图片
4. cv2.waitKey(delay)：等待键盘输入，单位ms；&0xFF适配不同系统，27对应ESC
5. cv2.destroyAllWindows()：销毁所有OpenCV窗口，防止后台残留

✅ 图像预处理

1. cv2.cvtColor(img, 转换码)
   • cv2.COLOR_BGR2GRAY：转灰度图
   • cv2.COLOR_BGR2RGB：BGR→RGB，YOLO模型需要RGB输入

   ⚠️重点坑：OpenCV读出来默认BGR，不是RGB！很多人YOLO检测错乱就是这个原因

2. cv2.resize(img, (width,height))缩放图像，降低推理耗时
3. cv2.GaussianBlur(img, (ksize_x,ksize_y), sigma)
   • (5,5)是卷积核大小，必须是奇数；sigma是高斯标准差，0自动计算
   • 作用：平滑降噪，减少画面噪点带来的误检测

✅ 绘图函数

1. cv2.rectangle(img, pt1, pt2, color, thickness)
   • pt1左上角，pt2右下角；颜色是BGR三元组(B,G,R)，比如绿色(0,255,0)
2. cv2.putText(img, text, 文字左上角坐标, 字体, 字号缩放, 颜色, 线宽)
   • 用来写：目标类别、置信度、无人机编号UAV1/UGV2，答辩截图很好看

✅ 可选API

1. cv2.imwrite("save.jpg", img)把图片存硬盘，保存检测结果图放进论文
2. cv2.getRotationMatrix2D(center, angle, scale)图像旋转矩阵

# 示例：图片中心，旋转30度，缩放1倍h,w=frame.shape[:2]rot_mat=cv2.getRotationMatrix2D((w//2,h//2),30,1)rot_img=cv2.warpAffine(frame,rot_mat,(w,h))

常见坑

1. OpenCV图像通道BGR，YOLO需要RGB，忘记转换会检测异常
2. 窗口用完不写release+destroyAllWindows，程序卡死
3. cv2.VideoCapture读仿真帧的时候，如果是内存里的图片数组，不需要VideoCapture，直接用图像数组送入YOLO