新手必看：最详细的Python OpenCV安装步骤 – wiki基地

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新手必看：最详细的Python OpenCV安装步骤

简介

OpenCV (Open Source Computer Vision Library) 是一个开源的计算机视觉和机器学习软件库。它包含成千上万个优化的算法，可以处理图像和视频，以识别面部、物体、文本等。Python 的 OpenCV 接口（opencv-python）使得在 Python 中使用这些强大的功能变得非常简单。

本篇文章将为你提供一个详尽的指南，帮助你一步步在你的系统上成功安装并开始使用 Python OpenCV。

1. 安装前的准备

在安装 OpenCV 之前，请确保你的电脑上已经安装了 Python 和 pip。pip 是 Python 的包管理器，通常会随着 Python 一起安装。

你可以通过在终端或命令提示符中运行以下命令来检查它们是否已安装：

“`bash

检查 Python 版本 (应为 3.x)

python –version

或者

python3 –version

检查 pip 版本

pip –version

或者

pip3 –version
“`

如果你的电脑还没有安装 Python，请访问 Python 官方网站 下载并安装最新版本。在安装时，请确保勾选“Add Python to PATH”选项。

2. 使用 pip 安装 OpenCV

安装 Python OpenCV 最简单直接的方法就是使用 pip。根据你的需求，可以选择安装不同的包：

  • opencv-python: 只包含主模块，对于大多数桌面环境的计算机视觉任务来说已经足够。
  • opencv-contrib-python: 包含主模块和 contrib 模块。contrib 模块里有一些额外的、实验性的功能（例如，更多的特征检测器）。推荐初学者安装此版本。
  • opencv-python-headless: 无头版本，适用于服务器环境（没有图形界面）。
  • opencv-contrib-python-headless: 包含 contrib 的无头版本。

我们推荐安装 opencv-contrib-python，因为它功能最全。在你的终端或命令提示符中运行以下命令：

bash
pip install opencv-contrib-python

pip 会自动下载并安装 OpenCV 以及它的依赖项，其中最重要的就是 NumPy。NumPy 是一个用于处理大规模多维数组和矩阵的库，是 OpenCV 处理图像数据的基础。如果你的系统中没有安装 NumPy，pip 会自动为你安装。

安装过程可能需要几分钟，请耐心等待。

3. 验证安装

安装完成后，你需要验证 OpenCV 是否已成功安装并可以正常工作。

  1. 打开 Python 解释器。你可以在终端中直接输入 python 或 python3 并按回车。

    bash
    python

  2. 在 Python 解释器中，尝试导入 cv2 模块并打印其版本号。

    “`python
    import cv2

    打印 OpenCV 版本

    print(cv2.version)
    “`

如果安装成功，你将看到类似下面的输出（版本号可能会有所不同）：

4.9.0

这表示 OpenCV 已经成功安装在你的 Python 环境中了！

4. 一个简单的测试示例

现在，让我们用一个简单的例子来进一步确认 OpenCV 是否能正常工作。我们将读取一张图片并显示它。

  1. 首先，你需要准备一张图片。你可以将任何 .jpg 或 .png 格式的图片放在你的项目文件夹中，并将其命名为 test_image.jpg。

  2. 创建一个新的 Python 文件，例如 test_opencv.py，并将以下代码粘贴进去：

    “`python
    import cv2
    import numpy as np

    检查文件是否存在

    image_path = ‘test_image.jpg’
    try:
    # 读取图片
    # cv2.IMREAD_COLOR：加载彩色图片，忽略 alpha 通道
    # cv2.IMREAD_GRAYSCALE：以灰度模式加载图片
    # cv2.IMREAD_UNCHANGED：加载完整图片，包含 alpha 通道
    img = cv2.imread(image_path, cv2.IMREAD_COLOR)

    # 检查图片是否成功加载
if img is None:
    raise FileNotFoundError(f"无法加载图片，请检查路径是否正确: {image_path}")

# 获取图片尺寸
height, width, channels = img.shape
print(f"图片尺寸: Width={width}, Height={height}, Channels={channels}")

# 在窗口中显示图片
cv2.imshow('My Test Image', img)

# 等待用户按键，0 表示无限期等待
print("按任意键关闭窗口...")
cv2.waitKey(0)

# 关闭所有 OpenCV 创建的窗口
cv2.destroyAllWindows()

    except FileNotFoundError as e:
    print(e)
    except Exception as e:
    print(f”发生未知错误: {e}”)

    “`

  3. 确保 test_image.jpg 和 test_opencv.py 在同一个目录下。然后，在终端中运行这个脚本：

    bash
    python test_opencv.py

如果一切顺利，一个标题为 “My Test Image” 的窗口将会弹出，并显示你的图片。按下键盘上的任意一个键，窗口就会关闭。

5. 常见的安装问题和解决方法

问题 1: pip 命令未找到

  • 原因: Python 或 pip 的安装路径没有被添加到系统的环境变量 (PATH) 中。
  • 解决方法:
    • Windows: 重新安装 Python，并确保在安装过程中勾选 “Add Python to PATH”。或者手动将 Python 的 Scripts 目录（例如 C:\Python39\Scripts）添加到系统环境变量中。
    • macOS/Linux: 通常不会有此问题。如果出现，请检查你的 shell 配置文件（如 .bashrc, .zshrc）。

问题 2: 安装了多个 Python 版本导致混乱

  • 原因: 系统中存在多个 Python 版本（例如系统自带的 Python 2 和你安装的 Python 3），导致 pip 将库安装到了错误的版本中。
  • 解决方法:
    • 始终使用 python3 和 pip3 来代替 python 和 pip，以确保你使用的是正确的版本。

    • 推荐使用虚拟环境（virtual environment）。虚拟环境可以为每个项目创建一个独立的、隔离的 Python 环境。
      “`bash
      # 创建一个虚拟环境 (例如，名为 my_project_env)
      python -m venv my_project_env

      激活虚拟环境

      Windows

      my_project_env\Scripts\activate

      macOS/Linux

      source my_project_env/bin/activate

      在虚拟环境中安装 opencv

      pip install opencv-contrib-python

      完成后，停用虚拟环境

      deactivate
      “`

问题 3: 导入 cv2 时出错 (DLL load failed)

  • 原因: 这通常发生在 Windows 系统上，可能是缺少了一些底层的系统依赖库。
  • 解决方法:
    • 确保你的 Windows 系统是最新的，通过 Windows Update 安装所有更新。
    • 安装 “Media Feature Pack” (适用于 Windows N 版本)。
    • 尝试卸载所有版本的 OpenCV，然后重新安装：
      bash
      pip uninstall opencv-python opencv-contrib-python
      pip install opencv-contrib-python

总结

恭喜你！按照本教程的步骤，你现在应该已经成功安装了 Python OpenCV 库，并准备好进入精彩的计算机视觉世界了。从图像处理、物体检测到视频分析，OpenCV 将是你强大的工具。祝你编码愉快！

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