【基础】OpenCV简介与安装配置

# 2.1 安装环境准备

在安装 OpenCV 之前，需要确保系统满足以下环境要求：

- 操作系统：Windows、Linux 或 macOS
- Python 版本：3.6 或更高版本
- pip：Python 包管理工具
- NumPy：科学计算库
- Matplotlib：数据可视化库

如果系统不满足这些要求，请先进行相应的安装或升级。

# 2. OpenCV安装与配置

### 2.1 安装环境准备

在安装OpenCV之前，需要确保系统满足以下环境要求：

- 操作系统：Windows、Linux或macOS
- Python版本：3.6或更高版本
- pip：Python包管理工具
- Visual C++ Redistributable for Visual Studio 2015-2019（仅适用于Windows）

### 2.2 OpenCV安装步骤

**Windows**

1. 下载适用于Windows的OpenCV安装程序：https://opencv.org/releases/
2. 运行安装程序并按照提示进行操作。
3. 确保选中“Add OpenCV to the system PATH for all users”选项。

**Linux**

1. 使用以下命令安装OpenCV：

sudo apt-get update
sudo apt-get install python3-opencv

**macOS**

1. 使用以下命令安装OpenCV：

brew install opencv

### 2.3 环境变量配置

安装完成后，需要配置环境变量以使系统能够找到OpenCV库。

**Windows**

1. 打开控制面板。
2. 选择“系统和安全”。
3. 选择“系统”。
4. 单击“高级系统设置”。
5. 在“高级”选项卡中，单击“环境变量”。
6. 在“系统变量”下，找到名为“Path”的变量。
7. 单击“编辑”。
8. 在“变量值”字段中，添加以下路径：

C:\opencv\build\x64\vc15\bin

**Linux**

1. 打开终端。
2. 使用以下命令编辑`.bashrc`文件：

nano ~/.bashrc

3. 在文件末尾添加以下行：

export PATH=/usr/local/lib/python3.6/dist-packages/opencv4/cv2/python-3.6:$PATH

4. 保存并关闭文件。
5. 使用以下命令使更改生效：

source ~/.bashrc

**macOS**

1. 打开终端。
2. 使用以下命令编辑`.bash_profile`文件：

nano ~/.bash_profile

3. 在文件末尾添加以下行：

export PATH=/usr/local/lib/python3.6/site-packages/opencv4/cv2/python-3.6:$PATH

4. 保存并关闭文件。
5. 使用以下命令使更改生效：

source ~/.bash_profile

### 2.4 OpenCV验证

安装完成后，可以使用以下代码验证OpenCV是否已正确安装：

import cv2

# 读取图像
image = cv2.imread('image.jpg')

# 显示图像
cv2.imshow('Image', image)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

如果图像成功显示，则表示OpenCV已正确安装。

# 3. OpenCV图像处理基础

### 3.1 图像读取与显示

OpenCV提供了多种函数来读取和显示图像。最常用的函数是`cv2.imread()`和`cv2.imshow()`。

**图像读取**

`cv2.imread()`函数用于从文件中读取图像。它接受两个参数：图像文件路径和读取模式。读取模式指定图像应如何解释，有以下选项：

- `cv2.IMREAD_COLOR`：读取图像为彩色图像（默认）
- `cv2.IMREAD_GRAYSCALE`：读取图像为灰度图像
- `cv2.IMREAD_UNCHANGED`：读取图像为原始格式

**示例代码：**

import cv2

# 读取