前 言


計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)是在圖像處理技術(shù)上發(fā)展起來的一門學(xué)科，在很多領(lǐng)域發(fā)揮著非常關(guān)鍵的作用。隨著硬件設(shè)備的不斷升級(jí)及價(jià)格的不斷下降，計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)越來越成熟。OpenCV是英特爾（Inter）公司開發(fā)的一個(gè)開源應(yīng)用平臺(tái)，借助該工具能夠開發(fā)高效的計(jì)算機(jī)視覺應(yīng)用項(xiàng)目。
內(nèi)容
本書的系統(tǒng)主要包括常用函數(shù)介紹類系統(tǒng)和應(yīng)用類系統(tǒng)兩類。
? 常用函數(shù)介紹類系統(tǒng)
這類系統(tǒng)以介紹函數(shù)的使用為主，包括圖像處理系統(tǒng)（第1章）、醫(yī)學(xué)圖像處理系統(tǒng)（第2章）、圖像邊緣檢測(cè)學(xué)習(xí)系統(tǒng)（第3章）。這些系統(tǒng)主要介紹了常用OpenCV函數(shù)的使用方法，并對(duì)這些函數(shù)進(jìn)行了不同形式的參數(shù)調(diào)用。
? 應(yīng)用類系統(tǒng)
這類系統(tǒng)嘗試解決一些實(shí)際問題，包括數(shù)字圖像加密學(xué)習(xí)系統(tǒng)（第4章）、手寫數(shù)字識(shí)別學(xué)習(xí)系統(tǒng)（第5章）、骰子作畫學(xué)習(xí)系統(tǒng)（第6章）、濾鏡效果學(xué)習(xí)系統(tǒng)（第7章）、數(shù)字水印學(xué)習(xí)系統(tǒng)（第8章、第10章）和圖像檢索系統(tǒng)（第9章）。這類系統(tǒng)中，嘗試用最簡(jiǎn)單的方法實(shí)現(xiàn)一個(gè)學(xué)習(xí)系統(tǒng)，讓讀者能夠了解該類系統(tǒng)的主要算法、解決問題的基本思路，同時(shí)能夠更深入地了解如何更好地使用OpenCV處理實(shí)際問題。
目的
從一接觸OpenCV開始，我就感受到了它的強(qiáng)大魅力，并深深地被它所吸引。我也希望更多的人能夠了解它、更好地使用它，本書的主要目的如下。
? 為OpenCV的學(xué)習(xí)提供一份更好的學(xué)習(xí)資料。
? 讓圖像處理零基礎(chǔ)的入門者能夠快速入門。
? 讓學(xué)習(xí)者通過本書的學(xué)習(xí)，能夠快速地構(gòu)建基于OpenCV的可視化交互系統(tǒng)。
? 通過具體的實(shí)例教程，讓讀者能夠快速掌握?qǐng)D像處理的相關(guān)理論基礎(chǔ)和算法。
? 能夠快速地構(gòu)建基于Qt的視覺處理系統(tǒng)。
讀者范圍
本書提供的教學(xué)系統(tǒng)能夠讓讀者快速掌握計(jì)算機(jī)視覺的相關(guān)知識(shí)，盡快掌握?qǐng)D像處理的相關(guān)算法和系統(tǒng)構(gòu)建，讓圖像處理的零基礎(chǔ)入門開發(fā)者能夠盡快成為一名從業(yè)人員。本書提供的學(xué)習(xí)系統(tǒng)均含有詳細(xì)的注釋，讀者能夠在具有一定C++開發(fā)基礎(chǔ)、圖像處理零基礎(chǔ)的情況下完全自主地進(jìn)行自學(xué)。
? 在校學(xué)生
本書所介紹的系統(tǒng)能夠方便學(xué)生自學(xué)計(jì)算機(jī)視覺相關(guān)系統(tǒng)的開發(fā)，也能夠方便學(xué)生進(jìn)行課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)。
? 教師
本書能夠作為計(jì)算機(jī)視覺相關(guān)課程的配套教材使用，也可以作為教師相關(guān)課程的教學(xué)參考書。
? 入門者
對(duì)于希望進(jìn)入計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域的從業(yè)人員，本書提供的實(shí)例教程能夠讓他們快速掌握?qǐng)D像處理的相關(guān)理論基礎(chǔ)、算法、設(shè)計(jì)思路等內(nèi)容。
? 專業(yè)人員
對(duì)計(jì)算機(jī)視覺處理領(lǐng)域的專業(yè)人員，本書大量的實(shí)例代碼能夠讓他們快速上手相關(guān)項(xiàng)目，為他們提供切實(shí)有效的幫助。
? 愛好者
對(duì)計(jì)算機(jī)視覺處理有興趣的愛好者，能夠根據(jù)本書提供的系統(tǒng)完成相關(guān)項(xiàng)目的開發(fā)工作。由于本書屏蔽了很多內(nèi)部細(xì)節(jié)，因此能夠讓愛好者更好地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)。
特點(diǎn)
本書不需要按照順序從第1章開始閱讀，讀者可以選擇自己感興趣的內(nèi)容，各章的內(nèi)容相對(duì)獨(dú)立。本書中的全部系統(tǒng)均以當(dāng)前的最新版本OpenCV 3.0進(jìn)行介紹。


? 用Qt構(gòu)建可視化系統(tǒng)
目前，針對(duì)OpenCV的學(xué)習(xí)教程大部分局限在函數(shù)的使用上。本書將OpenCV的函數(shù)進(jìn)行了整合，使用Qt構(gòu)建了多種不同形式的圖像處理系統(tǒng)來介紹函數(shù)的使用、圖像處理常用算法、系統(tǒng)如何構(gòu)建等。書中介紹的系統(tǒng)分成基礎(chǔ)系統(tǒng)和實(shí)用性系統(tǒng)�；�礎(chǔ)系統(tǒng)主要介紹OpenCV常用函數(shù)的具體使用，給出了函數(shù)在調(diào)用不同參數(shù)時(shí)的實(shí)現(xiàn)效果。實(shí)用性系統(tǒng)嘗試解決一些常見的問題，比如手寫數(shù)字識(shí)別、圖像檢索、圖像加密、數(shù)字水印、圖像隱藏、濾鏡效果等。
? 黑盒
本書在進(jìn)行圖像處理的過程中，把OpenCV函數(shù)作為一個(gè)黑盒來使用，盡可能使用通俗易懂的語言來描述圖像處理算法要實(shí)現(xiàn)什么功能、需要使用什么參數(shù)，而盡量避免堆砌復(fù)雜的公式來描述實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)信息，盡可能地屏蔽了其內(nèi)部實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。同時(shí)，為了更好地了解函數(shù)的功能，本書中使用了大量的具體示例對(duì)函數(shù)的實(shí)際處理效果進(jìn)行了展示。
? 簡(jiǎn)化問題處理
在處理問題時(shí)，本書盡可能地將問題進(jìn)行了簡(jiǎn)化處理。例如在進(jìn)行數(shù)字識(shí)別時(shí)，采用了最近鄰算法。所使用的特征圖像庫中，針對(duì)每一個(gè)數(shù)字僅僅存儲(chǔ)有一個(gè)特征圖像。在數(shù)字識(shí)別時(shí)，將待識(shí)別的數(shù)字圖像與圖像庫中的圖像進(jìn)行特征比對(duì)，將與其特征最接近的特征圖像作為識(shí)別結(jié)果。這樣，極大地簡(jiǎn)化了問題的處理。通過這一系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，既掌握了處理問題的基本思路和方法，又掌握了OpenCV的使用。
? 問題處理盡量獨(dú)立
在數(shù)字圖像處理過程中，處理過程的各個(gè)處理步驟、流程之間往往存在著較強(qiáng)的相關(guān)性，還有一些處理過程之間存在著較大的相似性。因此，在實(shí)際處理過程中，往往需要構(gòu)建多個(gè)自定義函數(shù)，也就存在著較多的函數(shù)調(diào)用。本書在實(shí)現(xiàn)的過程中，為了方便問題的理解，更多關(guān)注OpenCV的使用，盡量將一個(gè)處理作為一個(gè)獨(dú)立的單元來實(shí)現(xiàn)，避免了由過于復(fù)雜的函數(shù)調(diào)用帶來的學(xué)習(xí)干擾。
? 章節(jié)之間相互獨(dú)立
在本書中，以數(shù)字圖像處理系統(tǒng)的方式介紹了十幾個(gè)不同的系統(tǒng)。各個(gè)系統(tǒng)之間是獨(dú)立的，讀者可以從任何一章開始閱讀學(xué)習(xí)。為了節(jié)省篇幅，有部分函數(shù)的介紹沒有在各個(gè)不同的章節(jié)之間進(jìn)行重復(fù)介紹，但相關(guān)知識(shí)點(diǎn)均有簡(jiǎn)單介紹，并給出了具體介紹所在的章節(jié)。
感謝
首先，我要感謝我在碩士期間的導(dǎo)師，南開大學(xué)的高鐵杠教授，高老師帶我走進(jìn)了計(jì)算機(jī)視覺這一領(lǐng)域，讓我對(duì)計(jì)算機(jī)視覺產(chǎn)生了濃厚的興趣。同時(shí)感謝高老師長(zhǎng)期以來，尤其是畢業(yè)后，還保持對(duì)我的關(guān)心和指導(dǎo)。
感謝CSDN提供的博客服務(wù)，讓我在學(xué)習(xí)時(shí)有堅(jiān)持下去的動(dòng)力。對(duì)于我來說，學(xué)習(xí)知識(shí)的過程是漫長(zhǎng)的、枯燥的，自己一個(gè)人很難持續(xù)地堅(jiān)持學(xué)習(xí)。但是當(dāng)我學(xué)習(xí)了新知識(shí)在CSDN上面發(fā)表博文后，看到閱讀量不斷增多，我知道還有很多同學(xué)和我一樣奮斗在同樣的知識(shí)點(diǎn)上，就增加了堅(jiān)持下去的信心。更應(yīng)該感謝CSDN讓我有緣和符隆美老師結(jié)識(shí)，才有了這本書的出版。
感謝于仕琪、劉瑞禎兩位老師出版的OpenCV的教程，領(lǐng)我進(jìn)入了OpenCV這一技術(shù)領(lǐng)域。
感謝英特爾公司OpenCV團(tuán)隊(duì)提供了如此優(yōu)秀的工具、非常優(yōu)秀的官網(wǎng)。感謝官網(wǎng)提供的大量?jī)?yōu)質(zhì)學(xué)習(xí)資源，本書中所介紹的函數(shù)語法參考了官網(wǎng)上的大量資料。
非常感謝本書的編輯付睿老師對(duì)稿件做出的修改，將我許多本來晦澀不通的語句變得能夠達(dá)到出版的要求，并對(duì)存在的技術(shù)問題進(jìn)行了修正，同時(shí)感謝為本書出版而付出辛勤工作的各位同仁。更要特別感謝符隆美老師，感謝符老師為出版本書所付出的辛勤工作，感謝符老師在寫作過程中給予我的關(guān)心和幫助。
感謝我的工作單位天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)，感謝單位對(duì)我開發(fā)OpenCV相關(guān)系統(tǒng)所給予的支持和資助。本書受到天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)科研發(fā)展基金（編號(hào)：KJ12-12）的資助。
感謝合作單位天津遠(yuǎn)目科技有限公司對(duì)本書編寫工作所提供的幫助和支持。
最后，我要感謝家人的支持。在完成本書期間，我經(jīng)常獨(dú)自一人悶在書房里而忽略了你們的感受，也逃避了很多責(zé)任。我要感謝你們一直以來對(duì)我的理解、支持、付出，你們是我不斷前行的動(dòng)力，我愛你們！
互動(dòng)方式
由于本人水平有限，雖然本書經(jīng)過了多次校驗(yàn)，但是肯定仍舊存在很多大大小小的問題，希望讀者朋友在使用本書時(shí)，能夠海涵。在出版后，我會(huì)針對(duì)讀者朋友提供的反饋信息進(jìn)行整理、歸納，給出統(tǒng)一的勘誤表。本書中所介紹的全部系統(tǒng)目前均已經(jīng)能夠在Windows 10系統(tǒng)下正常穩(wěn)定地運(yùn)行，需要書中系統(tǒng)的讀者請(qǐng)與我聯(lián)系，以獲取書中的教學(xué)案例系統(tǒng)。我也在準(zhǔn)備本書所介紹系統(tǒng)的配套視頻教程，完成后會(huì)通過多種渠道發(fā)布，歡迎大家關(guān)注。也非常歡迎大家跟我交流關(guān)于OpenCV的各種問題。
我的聯(lián)系方式如下。
qq群：303230397
郵箱：lilizong@foxmail.com




李立宗
2016年5月23日