OpenCvSharp 是 OpenCV 的NET封装，提供了丰富的图像处理和计算机视觉功能。以下是一些常用函数及其详细说明。

1. 图像读取与显示

Cv2.ImRead

• 功能：读取图像文件并返回一个 Mat 对象。
• 用法：
• Mat image = Cv2.ImRead("path/to/image.jpg");

Cv2.ImShow

• 功能：在窗口中显示图像。
• 用法：
• Cv2.ImShow("Window Name", image);

Cv2.WaitKey

• 功能：等待键盘输入，通常用于暂停窗口。
• 用法：
• Cv2.WaitKey(0); // 等待任意键

2. 图像处理

Cv2.CvtColor

• 功能：转换图像颜色空间（如 BGR 转灰度、RGB 转 HSV 等）。
• 用法：
• Mat grayImage = new Mat();
• Cv2.CvtColor(image, grayImage, ColorConversion.BgrToGray);

Cv2.GaussianBlur

• 功能：对图像应用高斯模糊，减少噪声。
• 用法：
• Mat blurredImage = new Mat();
• Cv2.GaussianBlur(image, blurredImage, new Size(5, 5), 0);

Cv2.Canny

• 功能：使用 Canny 算法进行边缘检测。
• 用法：
• Mat edges = new Mat();
• Cv2.Canny(grayImage, edges, 100, 200);

3. 图像变换

Cv2.Resize

• 功能：调整图像大小。
• 用法：
• Mat resizedImage = new Mat();
• Cv2.Resize(image, resizedImage, new Size(200, 200));

Cv2.Rotate

• 功能：旋转图像。
• 用法：
• Mat rotatedImage = new Mat();
• Cv2.Rotate(image, rotatedImage, RotateFlags.Rotate90Clockwise);

Cv2.WarpAffine

• 功能：对图像进行仿射变换。
• 用法：
• Mat transformedImage = new Mat();
• Mat M = Cv2.GetRotationMatrix2D(new Point2f(image.Width / 2, image.Height / 2), 45, 1);
• Cv2.WarpAffine(image, M, image.Size(), transformedImage);

4. 形态学操作

Cv2.Erode

• 功能：腐蚀操作，减少图像中的白色区域。
• 用法：
• Mat erodedImage = new Mat(); Cv2.Erode(binaryImage, erodedImage, null, new Point(-1, -1), 1);

Cv2.Dilate

• 功能：膨胀操作，增加图像中的白色区域。
• 用法：
• Mat dilatedImage = new Mat(); Cv2.Dilate(binaryImage, dilatedImage, null, new Point(-1, -1), 1);

5. 特征检测与描述

Cv2.FindContours

• 功能：查找图像中的轮廓。
• 用法：
• Cv2.FindContours(binaryImage, out Point[][] contours, out HierarchyIndex[] hierarchy, RetrievalModes.Tree, ContourApproximation.Simple);

Cv2.DrawContours

• 功能：在图像上绘制轮廓。
• 用法：
• Cv2.DrawContours(image, contours, -1, Scalar.Red, 2);

6. 物体检测与识别

CvDnn.ReadNetFromDarknet

• 功能：从 Darknet 配置文件和权重文件加载 YOLO 模型。
• 用法：
• var net = CvDnn.ReadNetFromDarknet("yolov4.cfg", "yolov4.weights");

CvDnn.BlobFromImage

• 功能：将图像转换为网络输入格式的 blob。
• 用法：
• var blob = CvDnn.BlobFromImage(image, 1 / 255.0, new Size(416, 416), new Scalar(0, 0, 0), true, false);

CvDnn.Forward

• 功能：执行前向推理。
• 用法：
• var output = net.Forward();

7. 其他实用函数

Cv2.PutText

• 功能：在图像上绘制文本。
• 用法：
• Cv2.PutText(image, "Hello, OpenCV!", new Point(10, 30), HersheyFonts.HersheySimplex, 1, Scalar.White, 2);

Cv2.Rectangle

• 功能：在图像上绘制矩形。
• 用法：
• Cv2.Rectangle(image, new Rect(50, 50, 100, 100), Scalar.Red, 2);

Cv2.Circle

• 功能：在图像上绘制圆形。
• 用法：
• Cv2.Circle(image, new Point(100, 100), 50, Scalar.Blue, 2);

8. 视频处理

Cv2.VideoCapture

• 功能：打开视频文件或摄像头进行视频捕捉。
• 用法：
• using (var capture = new VideoCapture(0)) // 0 表示默认摄像头
• {
• Mat frame = new Mat();
• while (true)
• {
• capture.Read(frame);
• if (frame.Empty()) break; Cv2.ImShow("Video", frame);
• if (Cv2.WaitKey(30) >= 0) break; // 每帧延迟 30ms
• }
• }

Cv2.VideoWriter

• 功能：将图像序列写入视频文件。
• 用法：
• using (var writer = new VideoWriter("output.avi", FourCC.MJPG, 30, new Size(640, 480)))
• { for (int i = 0; i < 100; i++)
• {
• Mat frame = new Mat(480, 640, MatType.CV_8UC3, new Scalar(0, 0, 255)); // 创建红色帧 writer.Write(frame);
• }
• }

9. 颜色空间转换

Cv2.Split

• 功能：将多通道图像分离为单通道图像。
• 用法：
• Mat[] channels = Cv2.Split(image); Mat blueChannel = channels[0]; // 蓝色通道
• Mat greenChannel = channels[1]; // 绿色通道 Mat redChannel = channels[2]; // 红色通道

Cv2.Merge

• 功能：将多个单通道图像合并为多通道图像。
• 用法：
• Mat mergedImage = new Mat();
• Cv2.Merge(channels, mergedImage);

10. 直方图处理

Cv2.CalcHist

• 功能：计算图像的直方图。
• 用法：
• int[] histSize = { 256 }; // 256 个 bins float[] ranges = { 0, 256 }; // 像素值范围
• Mat hist = new Mat(); Cv2.CalcHist(new Mat[] { grayImage }, new int[] { 0 }, null, hist, 1, histSize, new Rangef[] { new Rangef(0, 256) });

Cv2.Normalize

• 功能：归一化直方图。
• 用法：
• Cv2.Normalize(hist, hist, 0, 255, NormTypes.MinMax);

11. 特征匹配

Cv2.DescribeKeypoints

• 功能：描述关键点特征。
• 用法：
• var orb = ORB.Create(); KeyPoint[] keypoints; Mat descriptors = new Mat(); orb.DetectAndCompute(image, null, out keypoints, descriptors);

Cv2.BFMatcher

• 功能：使用暴力匹配器进行特征匹配。
• 用法：
• var matcher = new BFMatcher(NormTypes.Hamming, crossCheck: true);
• var matches = new Mat();
• matcher.Match(descriptors1, descriptors2, matches);

12. 轮廓分析

Cv2.ApproxPolyDP

• 功能：对轮廓进行多边形逼近。
• 用法：
• Point[] approx = Cv2.ApproxPolyDP(contour, 0.02 * Cv2.ArcLength(contour, true), true);

Cv2.Hierarchy

• 功能：获取轮廓的层次结构。
• 用法：
• Cv2.FindContours(image, out Point[][] contours, out HierarchyIndex[] hierarchy, RetrievalModes.Tree, ContourApproximation.Simple);

13. 机器学习与深度学习

CvDnn.ReadNetFromTensorflow

• 功能：从 TensorFlow 模型文件加载网络。
• 用法：
• var net = CvDnn.ReadNetFromTensorflow("model.pb", "model.pbtxt");

CvDnn.ReadNetFromCaffe

• 功能：从 Caffe 模型文件加载网络。
• 用法：
• var net = CvDnn.ReadNetFromCaffe("deploy.prototxt", "model.caffemodel");

14. 其他实用功能

Cv2.GetRotationMatrix2D

• 功能：获取旋转矩阵，用于图像旋转。
• 用法：
• Mat M = Cv2.GetRotationMatrix2D(new Point2f(image.Width / 2, image.Height / 2), 45, 1);

Cv2.GetPerspectiveTransform

• 功能：获取透视变换矩阵。
• 用法：
• Point2f[] srcPoints = { new Point2f(0, 0), new Point2f(1, 0), new Point2f(0, 1) };
• Point2f[] dstPoints = { new Point2f(0, 0), new Point2f(1, 0), new Point2f(0, 1) };
• Mat perspectiveMatrix = Cv2.GetPerspectiveTransform(srcPoints, dstPoints);

15. 处理图像的 ROI（感兴趣区域）

Mat.RegionOfInterest

• 功能：提取图像的感兴趣区域。
• 用法：
• Mat roi = new Mat(image, new Rect(50, 50, 100, 100)); // 提取 (50, 50) 开始的 100x100 区域

16. 图像滤波

Cv2.MedianBlur

• 功能：使用中值滤波去除图像噪声，特别适合去除椒盐噪声。
• 用法：
• Mat medianBlurredImage = new Mat(); Cv2.MedianBlur(image, medianBlurredImage, 5); // 5 是滤波器大小

Cv2.BilateralFilter

• 功能：双边滤波，能够在平滑图像的同时保留边缘。
• 用法：
• Mat bilateralFilteredImage = new Mat();
• Cv2.BilateralFilter(image, bilateralFilteredImage, 9, 75, 75);

17. 直方图均衡化

Cv2.EqualizeHist

• 功能：对灰度图像进行直方图均衡化，增强对比度。
• 用法：
• Mat equalizedImage = new Mat();
• Cv2.EqualizeHist(grayImage, equalizedImage);

18. 轮廓特征提取

Cv2.Moments

• 功能：计算轮廓的矩，用于特征提取。
• 用法：
• var moments = Cv2.Moments(contour);
• double area = moments.M00; // 轮廓面积

Cv2.MinEnclosingCircle

• 功能：计算包围轮廓的最小圆。
• 用法：
• Cv2.MinEnclosingCircle(contour, out Point2f center, out float radius);

19. 形状匹配

Cv2.MatchShapes

• 功能：比较两个轮廓的形状，返回相似度。
• 用法：
• double similarity = Cv2.MatchShapes(contour1, contour2, ShapeMatchModes.I1, 0);

20. 透视变换

Cv2.WarpPerspective

• 功能：应用透视变换到图像。
• 用法：
• Mat warpedImage = new Mat();
• Mat perspectiveMatrix = Cv2.GetPerspectiveTransform(srcPoints, dstPoints);
• Cv2.WarpPerspective(image, warpedImage, perspectiveMatrix, new Size(width, height));

21. 颜色空间转换

Cv2.CvtColor

• 功能：转换图像颜色空间（如 BGR 转 HSV、RGB 转 LAB 等）。
• 用法：
• Mat hsvImage = new Mat();
• Cv2.CvtColor(image, hsvImage, ColorConversion.BgrToHsv);

22. 目标跟踪

Cv2.TrackerKCF

• 功能：使用 KCF 算法进行目标跟踪。
• 用法：
• var tracker = TrackerKCF.Create();
• tracker.Init(frame, new Rect(100, 100, 50, 50)); // 初始化跟踪器
• tracker.Update(frame, out Rect boundingBox); // 更新跟踪

23. 关键点检测

Cv2.GoodFeaturesToTrack

• 功能：检测图像中的角点。
• 用法：
• Point2f[] corners = Cv2.GoodFeaturesToTrack(grayImage, maxCorners: 100, qualityLevel: 0.01, minDistance: 10);

24. 直方图反向投影

Cv2.CalcBackProject

• 功能：计算反向投影，用于目标检测。
• 用法：
• Mat backProject = new Mat();
• Cv2.CalcBackProject(new Mat[] { image }, new int[] { 0 }, hist, backProject, new Rangef[] { new Rangef(0, 256) });

25. 颜色空间分离

Cv2.SeparateChannels

• 功能：将多通道图像分离为单通道图像。
• 用法：
• Mat[] channels = Cv2.SeparateChannels(image);

26. 直方图绘制

Cv2.DrawHist

• 功能：绘制直方图。
• 用法：
• // 需要自定义绘制函数
• void DrawHist(Mat hist)
• {
• int histWidth = 512;
• int histHeight = 400;
• Mat histImage = new Mat(histHeight, histWidth, MatType.CV_8UC3, new Scalar(0, 0, 0));
• int binWidth = (int)Math.Round((double)histWidth / hist.Rows);
• for (int i = 1; i < hist.Rows; i++)
• {
• Cv2.Line(histImage, new Point(binWidth * (i - 1), histHeight - (int)hist.At<float>(i - 1)), new Point(binWidth * i, histHeight - (int)hist.At<float>(i)), new Scalar(255, 0, 0), 2);
• }
• Cv2.ImShow("Histogram", histImage);
• }

27. 颜色直方图比较

Cv2.CompareHist

• 功能：比较两个直方图。
• 用法：
• double correlation = Cv2.CompareHist(hist1, hist2, HistCompMethods.Correl);

28. 目标检测与识别

CvDnn.ReadNetFromONNX

• 功能：从 ONNX 模型文件加载网络。
• 用法：
• var net = CvDnn.ReadNetFromONNX("model.onnx");

29. 轮廓填充

Cv2.FillPoly

• 功能：填充多边形区域。
• 用法：
• Cv2.FillPoly(image, new Point[][] { contour }, new Scalar(255, 0, 0));

30. 直方图均衡化

Cv2.EqualizeHist

• 功能：对灰度图像进行直方图均衡化，增强对比度。
• 用法：
• Mat equalizedImage = new Mat();
• Cv2.EqualizeHist(grayImage, equalizedImage);

31. 颜色空间转换

Cv2.BGRToGray

• 功能：将 BGR 图像转换为灰度图像。
• 用法：
• Mat grayImage = new Mat();
• Cv2.BGRToGray(image, grayImage);

Cv2.HsvToBgr

• 功能：将 HSV 图像转换为 BGR 图像。
• 用法：
• Mat bgrImage = new Mat();
• Cv2.HsvToBgr(hsvImage, bgrImage);

32. 直方图均衡化

Cv2.CLAHE

• 功能：对比度限制自适应直方图均衡化，增强图像对比度。
• 用法：
• var clahe = Cv2.CreateCLAHE(clipLimit: 2.0, tileGridSize: new Size(8, 8));
• Mat claheImage = new Mat();
• clahe.Apply(grayImage, claheImage);

33. 目标检测与识别

CvDnn.NMSBoxes

• 功能：非极大值抑制，用于去除重叠的边界框。
• 用法：
• var indices = new List<int>();
• CvDnn.NMSBoxes(boxes, confidences, scoreThreshold: 0.5f, nmsThreshold: 0.4f, indices);

34. 形态学操作

Cv2.MorphologyEx

• 功能：执行形态学操作，如开运算、闭运算等。
• 用法：
• Mat morphedImage = new Mat();
• Cv2.MorphologyEx(binaryImage, morphedImage, MorphTypes.Open, null);

35. 目标跟踪

Cv2.TrackerCSRT

• 功能：使用 CSRT 算法进行目标跟踪。
• 用法：
• var tracker = TrackerCSRT.Create();
• tracker.Init(frame, new Rect(100, 100, 50, 50)); // 初始化跟踪器
• tracker.Update(frame, out Rect boundingBox); // 更新跟踪

36. 关键点描述

Cv2.SIFT

• 功能：使用 SIFT 算法检测和描述关键点。
• 用法：
• var sift = SIFT.Create(); KeyPoint[] keypoints; Mat descriptors = new Mat();
• sift.DetectAndCompute(image, null, out keypoints, descriptors);

37. 目标检测与识别

CvDnn.ReadNetFromTorch

• 功能：从 Torch 模型文件加载网络。
• 用法：
• var net = CvDnn.ReadNetFromTorch("model.t7");

38. 轮廓绘制

Cv2.DrawContours

• 功能：在图像上绘制轮廓。
• 用法：
• Cv2.DrawContours(image, contours, -1, Scalar.Red, 2);

39. 直方图计算

Cv2.CalcBackProject

• 功能：计算反向投影，用于目标检测。
• 用法：
• Mat backProject = new Mat();
• Cv2.CalcBackProject(new Mat[] { image }, new int[] { 0 }, hist, backProject, new Rangef[] { new Rangef(0, 256) });

40. 目标检测与识别

CvDnn.ReadNetFromTensorflow

• 功能：从 TensorFlow 模型文件加载网络。
• 用法：
• var net = CvDnn.ReadNetFromTensorflow("model.pb", "model.pbtxt");

41. 目标检测与识别

CvDnn.ReadNetFromCaffe

• 功能：从 Caffe 模型文件加载网络。
• 用法：
• var net = CvDnn.ReadNetFromCaffe("deploy.prototxt", "model.caffemodel");

42. 目标检测与识别

CvDnn.ReadNetFromONNX

• 功能：从 ONNX 模型文件加载网络。
• 用法：
• var net = CvDnn.ReadNetFromONNX("model.onnx");

43. 目标检测与识别

CvDnn.ReadNetFromDarknet

• 功能：从 Darknet 配置文件和权重文件加载 YOLO 模型。
• 用法：
• var net = CvDnn.ReadNetFromDarknet("yolov4.cfg", "yolov4.weights");

44. 目标检测与识别

CvDnn.BlobFromImage

• 功能：将图像转换为网络输入格式的 blob。
• 用法：
• var blob = CvDnn.BlobFromImage(image, 1 / 255.0, new Size(416, 416), new Scalar(0, 0, 0), true, false);

45. 目标检测与识别

CvDnn.Forward

• 功能：执行前向推理。
• 用法：
• var output = net.Forward();

46. 目标检测与识别

CvDnn.NMSBoxes

• 功能：非极大值抑制，用于去除重叠的边界框。
• 用法：
• var indices = new List<int>();
• CvDnn.NMSBoxes(boxes, confidences, scoreThreshold: 0.5f, nmsThreshold: 0.4f, indices);

47. 目标检测与识别

CvDnn.ReadNetFromTorch

• 功能：从 Torch 模型文件加载网络。
• 用法：
• var net = CvDnn.ReadNetFromTorch("model.t7");

48. 目标检测与识别

CvDnn.ReadNetFromTensorflow

• 功能：从 TensorFlow 模型文件加载网络。
• 用法：
• var net = CvDnn.ReadNetFromTensorflow("model.pb", "model.pbtxt");

49. 目标检测与识别

CvDnn.ReadNetFromCaffe

• 功能：从 Caffe 模型文件加载网络。
• 用法：
• var net = CvDnn.ReadNetFromCaffe("deploy.prototxt", "model.caffemodel");

50. 目标检测与识别

CvDnn.ReadNetFromONNX

• 功能：从 ONNX 模型文件加载网络。
• 用法：
• var net = CvDnn.ReadNetFromONNX("model.onnx");