Python OpenCV 功能详解与 macOS 安装避坑指南

OpenCV 的作用及安装

OpenCV 简介

OpenCV 是一个开源的跨平台计算机视觉库，支持 Linux、Windows、Android 和 Mac OS 等操作系统。它提供了 Python、Ruby、MATLAB 等多种语言的接口，实现了图像处理和计算机视觉领域的众多通用算法，供开发者直接调用。

OpenCV 应用领域

• 计算机视觉领域方向
• 人机互动
• 物体识别
• 图像分割
• 人脸识别
• 动作识别
• 运动跟踪
• 机器人
• 运动分析
• 机器视觉
• 结构分析
• 汽车安全驾驶

OpenCV 涉及的技术

• 图像数据操作：包括分配、释放、复制、设置和转换。图像作为视频的输入输出 I/O，支持文件与摄像头的输入，以及图像和视频文件的输出。
• 矩阵和向量操作及线性代数算法：涵盖矩阵积、解方程、特征值以及奇异值计算等。
• 各种动态数据结构：支持列表、队列、集合、树、图等结构。
• 基本数字图像处理：包括滤波、边缘检测、角点检测、采样与插值、色彩转换、形态操作、直方图、图像金字塔等。
• 结构分析：涉及连接部件、轮廓处理、距离变换、自距计算、模板匹配、Hough 变换、多边形逼近、直线拟合、椭圆拟合、Delaunay 三角划分等。
• 摄像头定标：包括发现与跟踪定标模式、定标、基本矩阵估计、齐次矩阵估计、立体对应等。
• 运动分析：涵盖光流、运动分割、跟踪等技术。
• 目标识别：采用特征法、隐马尔可夫模型（HMM）等方法。
• 基本 GUI：支持图像与视频显示、键盘和鼠标事件处理、滚动条等功能。
• 图像标注：支持绘制线、二次曲线、多边形及添加文字。

OpenCV 的安装

在 macOS 上安装 OpenCV 时，若最初尝试使用 `pip3 install python-opencv`，通常会报错提示找不到匹配的发行版（No matching distribution found for python-opencv）。即使尝试 `pip3 install opencv` 也会因找不到包而失败，具体报错情况如图所示。

alicedembp:~ alice$ pip3 install python-opencv

Collecting python-opencv

Could not find a version that satisfies the requirement python-opencv (from versions: )

No matching distribution found for python-opencv

随后尝试反向操作，使用 `pip3 install opencv-python` 命令，安装成功，具体过程如图所示。

alicedembp:~ alice$ pip3 install python-opencv
Collecting python-opencv
  Could not find a version that satisfies the requirement python-opencv (from versions: )
No matching distribution found for python-opencv
alicedembp:~ alice$ pip3 install opencv-python
Collecting opencv-python
  Downloading https://files.pythonhosted.org/packages/8d/ff/13e77ee7ac431f831e20d81a6bf0214ca1cf550cf9b575e3213e14325c81/opencv_python-4.1.0.25-cp37-cp37m-macosx_10_7_x86_64.macosx_10_9_intel.macosx_10_9_x86_64.macosx_10_10_intel.macosx_10_10_x86_64.whl (52.1MB)
    100% |████████████████████████████████| 52.1MB 735kB/s 
Requirement already satisfied: numpy>=1.14.5 in /Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.7/lib/python3.7/site-packages (from opencv-python) (1.16.1)
Installing collected packages: opencv-python
Successfully installed opencv-python-4.1.0.25
alicedembp:~ alice$ 

安装完成后，可在终端使用命令行导入 cv2 模块来检验是否真正安装成功。

alicedembp:~ alice$ python
Python 3.7.0 (v3.7.0:1bf9cc5093, Jun 26 2018, 23:26:24) 
[Clang 6.0 (clang-600.0.57)] on darwin
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> import cv2
>>> 

导入时若无错误提示，即确认安装成功。此外，还可通过 `cv2.__version__` 查看已安装的 OpenCV 版本号，示例如下：

alicedembp:~ alice$ python
Python 3.7.0 (v3.7.0:1bf9cc5093, Jun 26 2018, 23:26:24) 
[Clang 6.0 (clang-600.0.57)] on darwin
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> import cv2
>>> cv2.__version__
'4.1.0'

至此，关于 Python 中 OpenCV 的作用及安装案例教程的介绍到此结束。如需了解更多相关内容，请搜索本站历史文章或继续浏览后续文章。感谢大家的支持！