本书由校企合作共同编写，在深入阐述计算机视觉知识的同时，融入了家国情怀的深厚情感，工匠精神的细致与执着，责任担当，以及对科技创新的不懈追求。在内容的选取上，注重前沿性、典型性，每个模块都包含了明确的学习目标、深入的知识拆解、生动的案例导入和详细的案例实现，旨在帮助读者从理论到实践，逐步掌握计算机视觉的精髓，并注重培养读者的实践能力和创新思维，鼓励读者在实际应用中不断探索和创新。

全书共 12个模块，由走进计算机视觉开始，分别介绍了 OpenCV的基本操作、图像的基本运算、图像变换、形态学操作、图像的平滑处理、直方图与匹配、绘图和交互、图像边缘检测及轮廓检测、 OCR、人脸检测及人脸识别等关键技术，最后通过 OpenCV综合应用案例对所学的知识进行综合讲解。

本书既可以作为各类高等职业院校人工智能及相关专业的教材，也可以作为对计算机视觉感兴趣的初学者、开发者、研究人员以及相关专业学生的自学用书。

本书配有电子课件、源代码、教案、习题及答案，选用本书作为教材的教师可登录机械工业出版社教育服务网（ www.cmpedu.com）以教师身份注册后免费下载，或联系编辑（ 010-88379194）咨询。本书还配有二维码视频，读者可扫码观看。

前言

二维码索引

模块1　走进计算机视觉 1

【模块概述】1

【学习导航】1

【学习目标】2

任务1　准备计算机视觉开发环境2

任务2　OpenCV库的安装和使用10

课后习题 13

模块2　OpenCV的基本操作 15

【模块概述】15

【学习导航】15

【学习目标】16

任务1　图像的读取及显示16

任务2　用摄像头拍摄图像及视频19

任务3　本地视频的读取与播放25

课后习题 26

模块3　图像的基本运算29

【模块概述】29

【学习导航】29

【学习目标】30

任务1　图像的加法运算30

任务2　图像的加密与解密34

任务3　数字水印的嵌入和提取38

课后习题 41

模块4　图像变换 43

【模块概述】43

【学习导航】43

【学习目标】44 

—· ·—

任务1　图像的翻转 45

任务2　图像的缩放 47

任务3　图像的仿射变换49

任务4　图像的透视 55

任务5　图像的重映射58

任务6　色彩空间的转换61

任务7　颜色通道的分离与合并 65

任务8　筛选图像中的特定颜色 68

任务9　修改颜色通道数据70

课后习题71

模块5　形态学操作73

【模块概述】73

【学习导航】73

【学习目标】74

任务1　图像的腐蚀和膨胀74

任务2　图像的开、闭运算79

任务3　图像的顶帽、黑帽运算 83

任务4　图像的形态学梯度运算及核86

课后习题90

模块6　图像的平滑处理 91

【模块概述】91

【学习导航】91

【学习目标】92

任务1　用均值滤波处理图像 92

任务2　用方框滤波处理图像 96

任务3　用高斯滤波处理图像 99

任务4　用双边滤波处理图像 103

任务5　用自定义滤波处理图像 107

课后习题110

模块7　直方图与匹配 113

【模块概述】113

【学习导航】113

【学习目标】114 

—· ·— 

任务1　直方图的绘制114

任务2　统计图中的信息121

任务3　直方图均衡化处理128

任务4　模板匹配 133

课后习题 140

模块8　绘图和交互141

【模块概述】141

【学习导航】141

【学习目标】142

任务1　绘制图像142

任务2　鼠标交互操作151

任务3　键盘交互操作156

任务4　窗口交互操作159

课后习题 162

模块9　图像边缘检测及轮廓检测 165

【模块概述】165

【学习导航】165

【学习目标】166

任务1　图像边缘检测166

任务2　图像轮廓检测176

任务3　傅里叶变换 190

课后习题 193

模块10　OCR 195

【模块概述】195

【学习导航】195

【学习目标】196

任务1　OCR环境配置196

任务2　车牌识别200

任务3　信用卡号码识别210

课后习题 215

模块11　人脸检测及人脸识别  217

【模块概述】217 

—· ·—

【学习导航】217

【学习目标】218

任务1　人脸检测218

任务2　人脸识别222

课后习题225

模块12　OpenCV综合应用案例  227

【模块概述】227

【学习导航】227

【学习目标】228

任务1　答题卡识别 228

任务2　物体实时监测235

任务3　疲劳监测239

课后习题243

参考文献  244