➣ Reading Time: 8 minutes

前言

今年因為開始了第一份工作的關係,開始忙碌了起來,
但也因為工作的關係,使用了非常大量的 OpenCV 涵式庫。

但是函式庫總是那麼包山包海,而大家經常使用卻只有那一些,
希望能透過這次寫文章的機會找到一些很冷門、但卻有意外效果的 OpenCV 函式,

這系列是我學習過程中的筆記,另外過程中會不斷慢慢調整,
最終產出很多以 OpenCV 做的「濾鏡」。

-> 此系列文章的程式碼 github

這30天的程式碼都會放在 github,有需要歡迎大家自行取用~
(謎之聲:這裡還能偷看一些未發的文哦XD)

https://github.com/howarder3/ironman2020_OpenCV_photoshop

0. 此系列使用的環境與語言

這系列的文章我會使用 opencv-python (版本 4.4.0) 來撰寫,
搭配 jupyter notebook 進行一些簡單的實作。

1. 安裝 OpenCV

但其實也就一行……打開你的terminal輸入
pip install opencv-python -y

(會下 -y 是不管什麼問題一概都yes,如果不要都yes請把他刪掉)

安裝會需要一點時間,請耐心等待…

另外提供一個自己的習慣,我通常會開一個新的 conda 環境 去安裝,
如果之後要刪除此套件,只需要直接刪除此環境,非常的乾淨俐落。

但使用 anaconda 建立新的環境超出此文討論的範圍,
再請讀者自行搜尋下載 anaconda 以及使用 conda 建立新的環境

或者也可直接服用github中的

Day01_環境設定_environment_setting.ipynb

jupyter notebook 中執行以下程式碼:

!pip install opencv-python
!pip install matplotlib

並確認執行以下內容 不會跳出任何 error 就沒問題了!

import cv2
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import glob
from IPython.display import clear_output

執行成功大概會長下面這樣:

https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20200913/20120424VhORVAe0fc.png

2. 電腦中圖片的基本概念

我們先了解一下一張圖片在電腦中怎麼儲存的,
圖片基本上就是「一格一格」的 pixel 存在電腦裡面,
不知道大家有沒有玩過類似下圖的遊戲

reference:google – CrossMe

https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20200911/20120424Z08aiv0rn3.jpg

電腦中的圖片就是像這張圖一樣,「一格一格」的 pixel 被儲存的,

3. 電腦中圖片的大小計算 黑白、灰階

像我們常說的720p,就是相對於上面的格子有 1280×720 格,
1080p,就是相對於上面的格子有 1920x1080 格,
4K 是指 4096x2160 格(有沒有發現變成說比較大的數字了XD),
如果像上圖一樣,每一格要嘛是黑、要嘛是白,
我們稱此圖為「黑白」,每一格需要 1 bit 儲存。

而我們在圖像處理常使用的是「灰階」:
圖片還是黑白的,但由最黑到最白之間可有256種明亮度。
每一格 pixel 需要 8 bits (1 byte) 儲存

所以 720p 的「灰階」圖片,一共有 1280×720×1 bytes
= 921600 bytes = 921KB (接近1MB)

4. 電腦中圖片的大小計算 彩色(全彩、常說的RGB)

對於彩色圖片,而我們在圖像處理常使用的是「全彩」:
全彩:每個顏色有三個通道 (R、G、B),每個通道以 8 bits (1 byte) 表示,
也就是說,每一個 pixel 使用了 24 bits (3 bytes) 來表示
所以,我們最多可以有1677萬種顏色。

所以 720p 的「全彩」圖片,一共有 1280×720×3 bytes
= 2764800 bytes = 2.7 MB

5. 電腦中圖片的座標軸 (x, y)

https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20200911/201204241omNVv2fI2.png

在電腦中我們儲存的圖片,預設的座標軸都是在「第四象限」!
並不是我們自然會認為的「第一象限」哦!

上圖舉了個簡單的例子,像是我畫的點(我有故意把點弄大啦XDD),
座標是在 (224, 648),小畫家的左下角也提供我們快速查詢座標的方式。

知道「座標」的概念,對於我們往後的圖形處理是非常重要的!


Reference

單元一、影像處理基本概念
http://yuan.yocjh.kh.edu.tw/photoimpact/01.htm

⭐Python OpenCV 相關文章整理⭐:
⭐基礎知識篇⭐:
1.【OpenCV】1 – 安裝 python OpenCV install 電腦中圖片的基本概念總整理
2.【OpenCV】2 – OpenCV 圖片的讀取、顯示、存檔 (load, show, save),附贈簡易理解「相對路徑」與「絕對路徑」
3.【OpenCV】OpenCV 利用 python OpenCV 查詢 image 大小, img shape sample code (內附範例程式碼)
⭐基本圖像處理篇⭐:
1.【OpenCV】OpenCV 利用 python OpenCV 縮放圖片 image 大小, cv2 resize (內附程式碼)
2.【OpenCV】3 – python OpenCV 的剪裁、旋轉、縮放 (crop, rotate, resize)
3.【OpenCV】4 – 運用 OpenCV 調整光線 (modify brightness, intensity)
4.【OpenCV】5 – 運用 OpenCV 調整亮度、飽和度(透過轉移至 HLS 顏色空間) modify lightness, saturation
5.【OpenCV】6 – 運用 OpenCV 調整色調(冷色系/暖色系)、色溫(白平衡)modify color temperature, white balance
6.【OpenCV】7 – 運用 OpenCV 為圖片增加一些顆粒感 (增加高斯噪點) add gaussian noise
7.【OpenCV】8 – 運用 OpenCV 改變圖片的對比度 modify contrast (內含:網路上常見錯誤調整對比度方式的分析)
8.【OpenCV】9 – 運用 OpenCV 降低圖片的高光 reduce highlights
9.【OpenCV】11 – OpenCV 建立新空白圖、畫點、畫圓 create new pictures, draw points and draw circle
10.【OpenCV】12 – 運用 OpenCV 畫線、畫矩形、畫橢圓 draw lines, draw rectangle, draw ellipse
11.【OpenCV】13 – 運用 OpenCV 在圖片上寫文字、查色碼、顯示色碼顏色 write text, get and show RGB Color Code
⭐進階圖像處理篇⭐:
1.【OpenCV】14 – 運用 OpenCV 顯示圖片直方圖、分離與合併RGB通道 show histogram, split, merge RGB channel
2.【OpenCV】15 – OpenCV 當然也有像 ps 圖層的功能! 什麼?圖片也能加減法?! Add, Subtract, AddWeighted
3.【OpenCV】16 – 運用 OpenCV 幫助我們找圖片的輪廓(高斯模糊、Canny) cv2.GaussianBlur, cv2.Canny
4.【OpenCV】17 – 運用 OpenCV 的終極圖層處理大全, 想P圖該怎麼P (bitwise_or, and, xor, not, addWeighted)
5.【OpenCV】18 – 運用 OpenCV 做圖片二值化,產生黑白的圖片吧!cv2.threshold 各種選擇參數大全
6.【OpenCV】19 – OpenCV 的圖片自適應二值化,產生更好效果的黑白圖片!cv2.adaptiveThreshold
7.【OpenCV】20 – OpenCV 的各種 Threshold 方法整理,Otsu’s Threshold 大津二值化,自動計算最佳閥值,做出最好的黑白效果圖!
8.【OpenCV】26 – 銳化圖片,將模糊的圖片變得更清晰吧! sharpen images
⭐冷門應用篇⭐:
1.【OpenCV】python OpenCV 分析影像模糊程度 檢測圖片模糊 blur sample code (內含範例程式碼)
2.【OpenCV】21 – OpenCV 也有 photoshop 的魔術棒工具?! 漫水填充法 cv2.floodFill (Magic Wand Tool)
3.【OpenCV】27 – 顏色映射 – OpenCV 內建的自動配色?! auto recolor images, cv2.applyColorMap
⭐影片處理篇⭐:
1.【OpenCV】OpenCV 利用 python OpenCV 將圖片製作成一部影片 (內附程式碼) make video from images
2.【OpenCV】OpenCV 利用 python OpenCV 將一部影片拆成一張張圖片 sample code (內附程式碼) get images from video
3.【OpenCV】用 OpenCV 開啟 rtsp 即時影像串流 sample code (內含範例程式碼) – python OpenCV rtsp
4.【OpenCV】python pyinotify video player 利用 OpenCV + inotify 製作即時影片播放器 sample code (內含範例程式碼)
⭐綜合應用篇⭐:
1.【OpenCV】10 – 日系濾鏡總集篇,運用 OpenCV 製作屬於自己的濾鏡吧 (內含可於網頁上直接完成濾鏡的 colab )
2.【OpenCV】22 – 綜合運用1,用 OpenCV 來P圖囉! 來運用各種之前學習的各種東西吧! merge two images
3.【OpenCV】23 – 綜合運用2,(資料標註) 用 OpenCV 來製作一個標記點小工具吧! 滑鼠與視窗控制 label points
4.【OpenCV】24 – 綜合運用3,(應用app) 用 OpenCV 來製作一個照片文件掃描機吧! photo scanner 透視投影
5.【OpenCV】25 – 綜合運用4,用 OpenCV 來把圖片p到各種奇怪的地方吧! 透視投影 cv2.warpPerspective, merge two images
6.【OpenCV】28 – Final Project v1,於是沒錢買ps的我,開發了自己的photoshop,我的天啊 My photoshop made by OpenCV
7.【OpenCV】29 – Final Project v2,於是沒錢買ps的我,開發了自己的photoshop,我的天啊 My photoshop made by OpenCV
8.【OpenCV】30 – Final Project v3,於是沒錢買ps的我,開發了自己的photoshop,我的天啊 My photoshop made by OpenCV
9.【OpenCV】用 python OpenCV 計算 iou 的方法 (內附範例程式碼) sample code
⭐【喜歡我的文章嗎? 幫忙按讚除了鼓勵外,我也會將部分所得捐出!
如果喜歡我的文章,請幫我在下方【按五下Like】 (Google, Facebook 免費註冊),會由 「LikeCoin」 贊助作者鼓勵繼續創作,扣除掉網站本身經營的成本 (可惜目前還是虧本的),我會將 【50% 收益全部捐出】 並公開發文,讀者們「只需幫忙按讚,完全不用出錢」哦!

likecoin-steps