基于OpenCV的图像处理方法

作者：陈博华 戴少鹏

来源：《电子技术与软件工程》2015年第19期

        摘 要OpenCV是近年来刚研发出来的一种借助计算机使用的视觉数据库，其可以免费的为用户提供大量的图像处理技术，而且能够运用函数，实现数字图像和视频的制作与处理，而且，能够借助计算机编程技术，运用C语言对程序进行编写，从而能够提高图像处理的效率。本文作者依据多年实际工作经验，对OpenCV的图像处理方法研究分析，以便与同行切磋、交流。

        【关键词】OpenCV 平滑处理 图像形态学

        在人们生活的环境中，很多事物都是以图像的形式展现出来的，而且通过对图像的处理，能够使抽象的图像给人们留下深刻的印象。现在，图像处理技术的应用日益广泛，能够用于不同的部门，而且能够对图像进行数字化的处理，对图像进行压缩和效果增强。图像技术借助了计算机技术，图像的处理效果更加逼真，而且效率更高，采用C语言编程技术，能够使图像达到更好的视觉效果。OpenCV图像处理技术是一款免费的软件，而且能够借助丰富的函数对不同的图像信息进行识别，提高了图像处理的效率。

        1 OpenCV

        OpenCV是在网络研究中心产生的一类图像处理技术，其是一个开放的源码构成的，借助了计算机技术，形成的一个视觉数据库。OpenCV在进行图像处理的过程中，使用的是C语言的编写，而且能够在不同的操作系统上进行使用，而且能够根据不同的语言，选择不同的接口，其兼容性比较高。OpenCV软件中的函数就有500多个，几乎能够包含所有的视觉应用，其结构主要有五个部分组成，其中的四个部分如图1 所示。

        在图1中，没有显示的是Cvaus组件，这个部分主要是将那些不能使用的函数和算法储存在一起，而且，能够对一些新出现的算法和函数进行归纳。OpenCV软件的优点还是比较多的，主要有以下几点：

        1.1 OpenCV能够进行跨平台使用，具有兼容性

        OpenCV软件能够在不同的平台上使用，其处理的图像具有移植的功能，其平台主要是由中、高平台构成，而且能够支持不同的系统的操作，而且都能够使用C语言编程。

        1.2 OpenCV软件具有性

        OpenCV自身就带有500个函数，可以不依赖其他的系统和软件，也不用依靠其他的数据库提供资源，而且能够进行的运行，在运行的过程中也可以使用其他的数据库。

        1.3 OpenCV具有公开的源代码

        OpenCV的开发者能够对源代码进行更改，而且能够将自己设计的新的函数加入到数据库中，而且能够设计出完善的规范，使代码的使用具有广泛性。

        1.4 OpenCV能够实现矩阵和图像的运算

        能够进行函数的处理，在图像处理的过程中，自动化的函数处理能够减轻开发者的工作量，提高图像处理的效率，而且能够促进程序的可靠性。

        1.5 OpenCV运行的速度快

        OpenCV使用了编程技术，从而使计算机编程的速度大为提升。

        OpenCV作为一个视觉数据库，研究人员只需要按照编写的程序，就能够对软件的函数进行调动，使程序开发变得简单，而且使程序开发的周期缩短。

        2 OpenCV图像处理编程的案例

        OpenCV在进行图像处理的过程中，主要是实现对图像的加载，将图像显示出来，以及对图像的处理。

        2.1 加载图像

        在计算机中，图像的格式有很多种，不同格式的图像，其内部的结构也是不同的，所以，要按照图像的结构运用不同的方法，从而能够将图像的数据直接保存在软件中，OpenCV的数据库中有不同种类的函数，这些函数能够将图像的数据进行分析，然后加载，在加载的过程中，不论图像的格式，在加载后，都会形成一个指向性的结构体，从而能够对图像进行后续的完善。软件中的函数主要是由辅助参数、可选证书、负数和零几种模式构成的。

        2.2 图像显示

        在计算机的窗口中能够显示出加载的图像，主要是通过几个不同的函数共同完成的，从而形成一个高层的调用接口，一般都是由OpenCV的数据库提供的，其可以在计算机屏幕上建立一个窗口，然后将显示出来的图像放置在窗口上，从而能够在窗口中创建图像。函数可以使图像的处理程序处于暂停的状态，而且能够使用户有更长的时间观察图像，而且能够将OpenCV软件中的内存释放。

        2.3 图像处理

        在运用OpenCV的函数对图像进行处理的过程中，要运用一些基本的算法，从而能够对图像的色彩进行处理，运用图像的形态学原理，从而能够对图像的边缘进行处理。

        在平滑处理的过程中，一般使用的是高斯平滑，在函数使用的过程中，图像在处理的过程中一般采用的是滤波的方式，根据图像处理方式的不同，可以采用不同的滤波方式。

        在进行膨胀和腐蚀的运算的时候，为了能够实现对噪声的去除，就需要分割出的图像单元，对图像的元素进行一一分析，然后对图像相邻的元素进行对比，首先要通过函数创建结构元素，然后分析图像的结构，进行图像的膨胀和腐蚀处理，然后完成图像形态的变化，运用开运算和闭运算的形式，从而能够达到图像处理的效果。

        3 结语

        现在，图像处理技术越来越完善，基于OpenCV的图像处理软件也得到了广泛地应用，其是一款免费的视觉数据库，能够实现图像的化处理，运用自带的函数进行图像的分析和处理。OpenCV能够进行跨平台使用，兼容性比较好，而且实现了源代码的公开，能够对图像加载、显示和处理。在运用OpenCV的函数对图像进行处理的过程中，要运用一些基本的算法，从而能够对图像的色彩进行处理，还可以对图像的形状和明暗进行处理，使图像更加清晰，能够突出重点。

        参考文献

        [1]王福斌，李迎燕，刘杰，陈至坤.基于OpenCV的机器视觉图像处理技术实现[J].机械与电子，2010，06：54-57.

        作者单位

        浙江大学信息与电子工程学院 浙江省杭州市 310027