第 1 0 章OpenCV

本章概述如何通过 Python 接口使用流行的计算机视觉库 OpenCV。OpenCV 是一个C++ 库，用于（实时）处理计算视觉问题。实时处理计算机视觉的 C++ 库，最初由英特尔公司开发，现由 Willow Garage 维护。OpenCV 是在 BSD 许可下发布的开源库，这意味着它对于学术研究和商业应用是免费的。OpenCV 2.0 版本对于 Python 的支持已经得到了极大的改善。下面，我们会讲解一些基本的例子并深入了解视频与跟踪。

10.1 OpenCV的Python接口

OpenCV 是一个 C++ 库，它包含了计算机视觉领域的很多模块。除了 C++ 和 C，Python 作为一种简洁的脚本语言，在 C++ 代码基础上的 Python 接口得到了越来越广泛的支持。目前，OpenCV 的 Python 接口仍在发展，不过并不是所有的 OpenCV组件都提供了相应的 Python 接口，此处还有很多函数没有文档说明。因为该接口背后有一个很活跃的开发社区，所以这种现状很有可能得到改变。Python 接口文档说明见 http://opencv.willowgarage.com/documentation/python/index.html

OpenCV 2.3.1 版本实际上提供了两个 Python 接口。旧的 cv 模块使用 OpenCV 内部数据类型，并且从 NumPy 使用起来可能需要一些技巧。新的 cv2 模块用到了 NumPy 数组，并且使用起来更加直观 1 ，可以通过以下方式导入新的 cv2 模块：

import cv2

而对于旧的 cv 模块可以通过以下方式导入：

import cv2.cv

本章中我们将关注 cv2 模块；注意这些名字的衍变、函数名称的改变以及在后来版本中的定义。现在，OpenCV 和 Python 接口在飞速发展中。

10.2 OpenCV基础知识

OpenCV 自带读取、写入图像函数以及矩阵操作和数学库。关于 OpenCV 的细节，有一本很好的书 （只有 C++ 版）。我们现在来看一些基本的组件及其使用方法。

10.2.1 读取和写入图像

下面这个简短的例子会载入一张图像，打印出图像大小，对图像进行转换并保存为 .png 格式：

import cv2

# 读取图像

im = cv2.imread('empire.jpg')

h,w = im.shape[:2]

print h,w

# 保存图像

cv2.imwrite('result.png',im)

函数 imread() 返回图像为一个标准的 NumPy 数组，并且该函数能够处理很多不同格式的图像。如果你愿意，可以将该函数作为 PIL 模块读取图像的备选方案。函数imwrite() 会根据文件后缀自动转换图像。

10.2.2 颜色空间

在 OpenCV 中，图像不是按传统的 RGB 颜色通道，而是按 BGR 顺序（即 RGB 的倒序）存储的。读取图像时默认的是 BGR，但是还有一些可用的转换函数。颜色空间的转换可以用函数 cvColor() 来实现。例如，可以通过下面的方式将原图像转换成灰度图像：

im = cv2.imread('empire.jpg')

# 创建灰度图像

gray = cv2.cvtColor(im,cv2.COLOR_BGR2GRAY)

在读取原图像之后，紧接其后的是 OpenCV 颜色转换代码，其中最有用的一些转换代码如下：

• cv2.COLOR_BGR2GRAY

• cv2.COLOR_BGR2RGB

• cv2.COLOR_GRAY2BGR

上面每个转换代码中，转换后的图像颜色通道数与对应的转换代码相匹配，比如对于灰度图像只有一个通道，对于 RGB 和 BGR 图像则有三个通道。最后的 cv2.COLOR_GRAY2BGR 将灰度图像转换成 BGR 彩色图像；如果你想在图像上绘制或覆盖有色彩的对象，CV2.COLOR_GAY2BGR 是非常有用的，我们会在后面的例子中用到它。

10.2.3 显示图像及结果

我们来看一些用 OpenCV 处理图像的例子，以及怎样利用 OpenCV 绘制功能和窗口管理功能来显示结果。

第一个例子是从文件中读取一幅图像，并创建一个整数图像表示：

import cv2

# 读取图像

im = cv2.imread('fisherman.jpg')

gray = cv2.cvtColor(im,cv2.COLOR_BGR2GRAY)

# 计算积分图像

intim = cv2.integral(gray)

# 归一化并保存

intim = (255.0*intim) / intim.max()

cv2.imwrite('result.jpg',intim)

读取图像后，将其转化为灰度图像，函数 integral() 创建一幅图像，该图像的每个像素值是原图上方和左边强度值相加后的结果；这对于快速评估特征是一个非常有用的技巧。OpenCV 的 CascadeClassifier 用到了积分图像，立足于 Viola 和 Jones在文献中引入的框架。在保存图像前，通过除以图像中的像素最大值将其归一化到 0 至 255 之间。图 10-1 显示了示例图像结果。

第二个例子从一个种子像素进行泛洪填充：

import cv2

# 读取图像

filename = 'fisherman.jpg'

im = cv2.imread(filename)

h,w = im.shape[:2]

# 泛洪填充

diff = (6,6,6)

mask = zeros((h+2,w+2),uint8)

cv2.floodfill(im,mask,(10,10), (255,255,0),diff,diff)

# 在 OpenCV 窗口中显示结果

cv2.imshow('flood fill',im)

cv2.waitKey()

# 保存结果

cv2.imwrite('result.jpg',im)

图 10-1：用 OpenCV 的 integral() 函数计算积分图像

在该例中，对图像应用泛洪填充并在 OpenCV 窗口中显示结果。waitKey() 函数一直处于暂停状态，直到有按键按下，此时窗口才会自动关闭。这里的 floodfill() 函数获取（灰度或彩色）图像、一个掩膜（非零像素区域表明该区域不会被填充）、一个种子像素以及新的颜色值来代替下限和上限阈值差的泛洪像素。泛洪填充以种子像素为起始，只要能在阈值的差异范围内添加新的像素，泛洪填充就会持续扩展。不同的阈值差异由元组 (R,G,B) 给出，结果如图 10-2 所示。

作为最后一个例子，我们来看 SURF 特征的提取，SURF 特征是 SIFT 特征的一个更快特征提取版，文献 [1] 引入。这里，我们也会展示怎样使用一些基本的 OpenCV绘制命令：

import cv2

# 读取图像

im = cv2.imread('empire.jpg')

# 下采样

im_lowres = cv2.pyrDown(im)

# 变换成灰度图像

gray = cv2.cvtColor(im_lowres,cv2.COLOR_RGB2GRAY)

# 检测特征点

s = cv2.SURF()

mask = uint8(ones(gray.shape))

keypoints = s.detect(gray,mask)

# 显示结果及特征点

vis = cv2.cvtColor(gray,cv2.COLOR_GRAY2BGR)

for k in keypoints[::10]:

cv2.circle(vis,(int(k.pt[0]),int(k.pt[1])),2,(0,255,0),-1)

cv2.circle(vis,(int(k.pt[0]),int(k.pt[1])),int(k.size),(0,255,0),2)

cv2.imshow('local descriptors',vis)

cv2.waitKey()

图 10-2：彩色图像泛洪填充。在左上角用单个种子进行泛洪填充，右图高亮区域标出了所有填充了的像素

读取图像后，如果没有给定新尺寸，则用 pyrDown() 进行下采样，创建一个尺寸为原图像大小一半的新图像，然后将该图像转换为灰度图像，并传递到一个 SURF 关键点检测对象；掩膜决定了在哪些区域应用关键点检测器。在画出检测结果时，我们将灰度图像转换成彩色图像，并用绿色通道画出检测到的关键点。我们在每到第十个关键点时循环一次，并在中心画一个圆环，每一个圆环显示出关键点的尺度（大小）。绘图函数 circle() 获取一幅图像、图像坐标（仅整数坐标）元组、半径、绘图的颜色元组以及线条粗细（-1 是实线圆环）。图 10-3 显示了提取出来的 SURF 特征。

图 10-3：用 OpenCV 提取 SURF 特征并画出提取出来的 SURF 特征

10.3 处理视频

单纯使用 Python 来处理视频有些困难，因为需要考虑速度、编解码器、摄像机、操作系统和文件格式。目前还没有针对 Python 的视频库，使用 OpenCV 的 Python 接口是唯一不错的选择。在本节中，我们来看一些处理视频的基本示例。

10.3.1 视频输入

OpenCV 能够很好地支持从摄像头读取视频。下面给出了一个捕获视频帧并在OpenCV 窗口中显示这些视频帧的完整例子：

import cv2

# 设置视频捕获

cap = cv2.VideoCapture(0)

while True:

ret,im = cap.read()

cv2.imshow('video test',im)

key = cv2.waitKey(10)

if key == 27:

break

if key == ord(' '):

cv2.imwrite('vid_result.jpg',im)

捕获对象 VideoCapture 从摄像头或文件捕获视频。我们通过一个整数进行初始化，该整数为视频设备的 id；如果仅有一个摄像头与计算机相连接，那么该摄像头的 id为 0。read() 方法解码并返回下一视频帧，第一个变量 ret 是一个判断视频帧是否成功读入的标志，第二个变量则是实际读入的图像数组。函数 waitKey() 等待用户按键：如果按下的是 Esc 键（ASCII 码是 27）键，则退出应用；如果按下的是空格键，就保存该视频帧。

拓展上面的例子，将摄像头捕获的数据作为输入，并在 OpenCV 窗口中实时显示经模糊的（彩色）图像，我们只需对上面的例子做简单的修改：

import cv2

# 设置视频捕获

cap = cv2.VideoCapture(0)

# 获取视频帧，应用高斯平滑，显示结果

while True:

ret,im = cap.read()

blur = cv2.GaussianBlur(im,(0,0),5)

cv2.imshow('camera blur',blur)

if cv2.waitKey(10) == 27:

break

每一视频帧都会被传递给 GaussianBlur() 函数，该函数会用高斯滤波器对传入的该帧图像进行滤波。这里，我们传递的是彩色图像，所以 Gaussian Blur() 函数会录入对彩色图像的每一个通道单独进行模糊。该函数需要为高斯函数设定滤波器尺寸（保存在元组中）及标准差；在本例中标准差设为 5。如果该滤波器尺寸设为 0，则它由标准差自动决定，显示出的结果与图 10-4 相似。

图 10-4：作者撰写本章时的一幅经过模糊的视频截图

以同样的方式从文件读取视频，不过我们调用 VideoCapture() 获取视频时是以文件名作为输入的：

capture = cv2.VideoCapture('filename')

10.3.2 将视频读取到NumPy数组中

使用 OpenCV 可以从一个文件读取视频帧，并将其转换成 NumPy 数组。下面是一个从摄像头捕获视频并将视频帧存储在一个 NumPy 数组中的例子：

import cv2

# 设置视频捕获

cap = cv2.VideoCapture(0)

frames = []

# 获取帧，存储到数组中

while True:

ret,im = cap.read()

cv2.imshow('video',im)

frames.append(im)

if cv2.waitKey(10) == 27:

break

frames = array(frames)

# 检查尺寸

print im.shape

print frames.shape

上述代码将每一视频帧数组添加到列表末，直到捕获结束。最终得到的数组会有帧数、帧高、帧宽及颜色通道数（3 个），打印出的结果如下：

(480, 640, 3)

(40, 480, 640, 3)

这里共记录了 40 帧。类似上面将视频数据存储在数组中对于视频处理是非常有帮助的，比如计算帧间差异以及跟踪。

10.4 跟踪

跟踪是在图像序列或视频里对其中的目标进行跟踪的过程。

10.4.1 光流

光流是目标、场景或摄像机在连续两帧图像间运动时造成的目标的运动。它是图像在平移过程中的二维矢量场。作为一种经典并深入研究了的方法，它在诸如视频压缩、运动估计、目标跟踪和图像分割等计算机视觉中得到了广泛的应用。

光流法主要依赖于三个假设。

(1) 亮度恒定 图像中目标的像素强度在连续帧之间不会发生变化。

(2) 时间规律 相邻帧之间的时间足够短，以至于在考虑运行变化时可以忽略它们之

间的差异。该假设用于导出下面的核心方程。

(3) 空间一致性 相邻像素具有相似的运动。

v=[u,v] 是运动矢量，It 是时间偏导。对于图像中那些单个的点，该方程是线性方程组。由于 v 包含两个未知变量，所以该方程是不可解的。通过强制加入空间一致性约束，则有可能获得该方程的解。在下面的 Lucas-Kanade 算法中，我们将看到怎样利用该假设。

OpenCV 包 含 了 一 些 光 流 实 现： 用 了 块 匹 配 的 CalcOpticalFlowBM()；（这些只存在于旧的 cv 模块）的 CalcOpticalFlowHS()；文献 中 的空间金字塔 Lucas-Kanade 算 法 calcOpticalFlowPyrLK()；以及基于文献 的calcOpticalFlowFarneback()。最后一种被视为获取密集流场的最好方法之一。让我们看一个利用 calcOpticalFlowFarneback() 在视频中寻找运动矢量的例子（Lucas Kanade 光流法在下一节讲述）。

运行下面的脚本：

import cv2

def draw_flow(im,flow,step=16):

""" 在间隔分开的像素采样点处绘制光流 """

h,w = im.shape[:2]

y,x = mgrid[step/2:h:step,step/2:w:step].reshape(2,-1)

fx,fy = flow[y,x].T

# 创建线的终点

lines = vstack([x,y,x+fx,y+fy]).T.reshape(-1,2,2)

lines = int32(lines)

# 创建图像并绘制

vis = cv2.cvtColor(im,cv2.COLOR_GRAY2BGR)

for (x1,y1),(x2,y2) in lines:

cv2.line(vis,(x1,y1),(x2,y2),(0,255,0),1)

cv2.circle(vis,(x1,y1),1,(0,255,0), -1)

return vis

# 设置视频捕获

cap = cv2.VideoCapture(0)

ret,im = cap.read()

prev_gray = cv2.cvtColor(im,cv2.COLOR_BGR2GRAY)

while True:

# 获取灰度图像

ret,im = cap.read()

gray = cv2.cvtColor(im,cv2.COLOR_BGR2GRAY)

# 计算流

flow = cv2.calcOpticalFlowFarneback(prev_gray,gray,None,0.5,3,15,3,5,1.2,0)

prev_gray = gray

# 画出流矢量

cv2.imshow('Optical flow',draw_flow(gray,flow))

if cv2.waitKey(10) == 27:

break

在这个例子中，利用摄像头捕获图像，并对每个连续图像对进行光流估计。由calcOpticalFlowFarneback() 返回的运动光流矢量保存在双通道图像变量 flow 中。除了需要获取需要获取前一帧和当前帧，该函数还需要一系列参数。如果有兴趣可以查找相关的文献。辅助函数 draw_flow() 会在图像均匀间隔的点处绘制光流矢量，它利用 OpenCV 的绘图函数 line() 和 circle()，并用变量 step 控制流样本的间距。最终的结果如图 10-5 所示：圆环网格表示流样本的位置，带有线条的流矢量显示了每个样本点是怎样运动的。

图 10-5：在书本平移和头部转动的视频上展示光流矢量（每隔 15 个像素采样一次）

10.4.2 Lucas-Kanade算法

跟踪最基本的形式是跟随感兴趣点，比如角点。对此，一次流行的算法是 Lucas Kanade 跟踪算法，它利用了稀疏光流算法。

Lucas-Kanade 跟踪算法可以应用于任何一种特征，不过通常使用一些角点，比如2.1 节的 Harris 角点。goodFeaturesToTrack() 函数采用 Shi 和 Tomasi 在文献 [33] 中设计的算法检测角点；角点是结构张量（Harris 矩阵）中有两个较大特征值的那些点，且更小的特征值要大于某个阈值。

如果基于每一个像素考虑，该光流方程组是欠定方程，即每个方程中含很多未知变量。利用相邻像素有相同运动这一假设，对于 n 个相邻像素，可以将这些方程写成如下系统方程：

标准的 Lucas-Kanade 跟踪适用于小位移；为了能够处理较大位移，需要采用分层的方法。在该情形下，光流可以通过对图像由粗到精采样计算得到。这就是 OpenCV函数 calcOpticalFlowPyrLK() 要做的事。

这些 Lucas-Kanade 函数包含在 OpenCV 中，让我们看看怎样利用这些函数建立一个Python 跟踪类。创建名为 lktrack.py 的文件，向其添加下面的类和构造函数：

import cv2

# 一些常数及默认参数

lk_params = dict(winSize=(15,15),maxLevel=2,

criteria=(cv2.TERM_CRITERIA_EPS | cv2.TERM_CRITERIA_COUNT,10,0.03))

subpix_params = dict(zeroZone=(-1,-1),winSize=(10,10),

criteria = (cv2.TERM_CRITERIA_COUNT | cv2.TERM_CRITERIA_EPS,20,0.03))

feature_params = dict(maxCorners=500,qualityLevel=0.01,minDistance=10)

class LKTracker(object):

""" 用金字塔光流 Lucas-Kanade 跟踪类 """

def __init__(self,imnames):

""" 使用图像名称列表初始化 """

self.imnames = imnames

self.features = []

self.tracks = []

self.current_frame = 0

用一个文件名列表对跟踪对象进行初始化，变量 features 和 tracks 分别保存角点和对这些角点进行跟踪的位置，同时，我们也利用一个变量对当前帧进行跟踪。我们定义了三个字典变量用于特征提取、跟踪、和亚像素特征点的提炼。

在开始检测角点时，我们需要载入实际图像，并转换成灰度图像，提取“利用跟踪的好的特征”点。OpenCV 函数 goodFeaturesToTrack() 方法可以完成这一主要工作。将下面的 detect_points() 添加到 LKTracker 类中：

def detect_points(self):

""" 利用子像素精确度在当前帧中检测“利于跟踪的好的特征”( 角点 ) """

# 载入图像并创建灰度图像

self.image = cv2.imread(self.imnames[self.current_frame])

self.gray = cv2.cvtColor(self.image,cv2.COLOR_BGR2GRAY)

# 搜索好的特征点

features = cv2.goodFeaturesToTrack(self.gray, **feature_params)

# 提炼角点位置

cv2.cornerSubPix(self.gray,features, **subpix_params)

self.features = features

self.tracks = [[p] for p in features.reshape((-1,2))]

self.prev_gray = self.gray

上述代码用 cornerSubPix() 提炼角点位置，并保存在成员变量 features 和 tracks中。需要注意的是，运行该函数会清除跟踪历史。

现在我们已经可以检测这些角点，接下来还需要对其进行跟踪。首先我们需要获得下一帧图像，然后应用 OpenCV 函数 calcOpticalFlowPyrLK() 找出这些点运动到哪里了，最后清除这些包含跟踪点的列表。下面的 track_points() 方法可以完成该过程：

def track_points(self):

""" 跟踪检测到的特征 """

if self.features != []:

self.step() # 移到下一帧

# 载入图像并创建灰度图像

self.image = cv2.imread(self.imnames[self.current_frame])

self.gray = cv2.cvtColor(self.image,cv2.COLOR_BGR2GRAY)

#reshape() 操作，以适应输入格式

tmp = float32(self.features).reshape(-1, 1, 2)

# 计算光流

features,status,track_error = cv2.calcOpticalFlowPyrLK(self.prev_gray,

self.gray,tmp,None,**lk_params)

# 去除丢失的点

self.features = [p for (st,p) in zip(status,features) if st]

# 从丢失的点清楚跟踪轨迹

features = array(features).reshape((-1,2))

for i,f in enumerate(features):

self.tracks[i].append(f)

ndx = [i for (i,st) in enumerate(status) if not st]

ndx.reverse()# 从后面移除

for i in ndx:

self.tracks.pop(i)

self.prev_gray = self.gray

下面定义一个辅助函数 step()，用于移动到下一视频帧：

def step(self,framenbr=None):

""" 移到下一帧。如果没有给定参数，直接移到下一帧 """

if framenbr is None:

self.current_frame = (self.current_frame + 1) % len(self.imnames)

else:

self.current_frame = framenbr % len(self.imnames)

该方法会跳转到一个给定的视频帧，如果没有给定参数则直接跳转到下一帧。

最后，我们还希望能够用 OpenCV 窗口和绘图函数画出最终的跟踪结果。添加draw() 方法到 LKTracker 类：

def draw(self):

""" 用 OpenCV 自带的画图函数画出当前图像及跟踪点，按任意键关闭窗口 """

# 用绿色圆圈画出跟踪点

for point in self.features:

cv2.circle(self.image,(int(point[0][0]),int(point[0][1])),3,(0,255,0),-1)

cv2.imshow('LKtrack',self.image)

cv2.waitKey()

现在，我们用 OpenCV 函数实现了一个完整独立的跟踪系统。

1. 使用跟踪器

我们将该跟踪类用于真实的场景中。下面的脚本初始化一个跟踪对象，对视频序列

进行角点检测、跟踪，并画出跟踪结果：

import lktrack

imnames = ['bt.003.pgm', 'bt.002.pgm', 'bt.001.pgm', 'bt.000.pgm']

# 创建跟踪对象

lkt = lktrack.LKTracker(imnames)

# 在第一帧进行检测，跟踪剩下的帧

lkt.detect_points()

lkt.draw()

for i in range(len(imnames)-1):

lkt.track_points()

lkt.draw()

每次画出一帧，并显示当前跟踪到的点，按任意键会转移到序列的下一帧。图 10-6显示了牛津 corridor 序列（牛津对多视图数据集中的一个序列，参见 http://www.robots.ox.ac.uk/~vgg/data/data-mview.html）的前 4 幅图像的跟踪结果。

图 10-6：通过 LKTrack 类利用 Lucas-Kanade 算法进行跟踪

2. 使用发生器

将下面的方法添加到 LKTracker 类：

def track(self):

""" 发生器，用于遍历整个序列 """

for i in range(len(self.imnames)):

if self.features == []:

self.detect_points()

else:

self.track_points()

# 创建一份 RGB 副本

f = array(self.features).reshape(-1,2)

im = cv2.cvtColor(self.image,cv2.COLOR_BGR2RGB)

yield im,f

上面的方法创建一个发生器，可以使遍历整个序列并将获得的跟踪点和这些图像以RGB 数组保存，以方便画出跟踪结果。将它用于经典的牛津“dinosaur”序列（也来源于上面提到的多视图数据集），并画出这些点及这些点的跟踪结果，代码如下：

import lktrack

imnames = ['viff.000.ppm', 'viff.001.ppm',

'viff.002.ppm', 'viff.003.ppm', 'viff.004.ppm']

# 用 LKTracker 发生器进行跟踪

lkt = lktrack.LKTracker(imnames)

for im,ft in lkt.track():

print 'tracking %d features' % len(ft)

# 画出轨迹

figure()

imshow(im)

for p in ft:

plot(p[0],p[1],'bo')

for t in lkt.tracks:

plot([p[0] for p in t],[p[1] for p in t])

axis('off')

show()

该发生器使前面定义的跟踪类的使用变得非常容易，并且完全向用户隐藏了OpenCV 里的函数。该示例生成的结果如图 10-6 右下图和图 10-7 所示。

图 10-7：用 Lucas-Kanade 跟踪算法在转盘序列上跟踪并画出跟踪点的轨迹

10.5 更多示例

OpenCV 自带很多关于如何使用 Python 接口的有用示例。这些示例在子目录samples/python2/ 中，用这些例子来熟悉 OpenCV 是一种非常好的方式。这里选择了一些来说明 OpenCV 的一些其他功能。

10.5.1 图像修复

对图像丢失或损坏的部分进行重建的过程叫做修复，既包括以复原为目的的对图像丢失数据或损坏部分进行恢复的算法，也包括在照片编辑应用程序中去除红眼或物体的算法。典型的例子是，图像的一个区域标记为“破损”，并需要利用余下的数据对该区域进行填补。

试着运行下面的命令：

$ python inpaint.py empire.jpg

运行上面的命令会打开一个交互窗口，在该窗口中你可以画一些需要修复的区域。最终修复的结果会在一个单独的窗口中显示出来，图 10-8 展示了一个示例。

图 10-8：用 OpenCV 进行图像修复的示例。左图显示了由用户标记的“破损”区域。右图显示了经过图像修复后的结果

10.5.2 利用分水岭变换进行分割

OpenCV 中的分水岭变换使用 Meyer [22] 的算法，可以使用下面的命令：

$ python watershed.py empire.jpg

该命令会打开一个交互窗口，你可以在该窗口中画一些种子区域作为输入。图 10-9右图显示了用分水岭变换进行分割后的结果，在变换后的灰度图像中，不同颜色代表分割覆盖的区域。

10.5.3 利用霍夫变换检测直线

霍夫变换（http://en.wikipedia.org/wiki/Hough_transform）是一种用于在图像中寻找各种形状的方法，原理是在参数空间中使用投票机制。霍夫变换常用于在图像中寻找直线结构。在该情况下，可以在二维直线参数空间对相同的直线参数进行投票，将边缘和线段组合在一起。

OpenCV 可以利用该方法进行直线检测 1 ，运行下面的命令：

$ python houghlines.py empire.jpg

它会给出图 10-10 中的两个窗口。第一个窗口显示了原图像进行灰度变换后的灰度图像，第二个显示了检测到的直线边缘，这些检测出来的直线在参数空间获得的投票最多。注意，这些直线通常是无限长的；如果你想在图像中找到线段的端点，可以使用边缘映射找到这些端点。