OpenCV-PyQT项目实战（1）安装与环境配置

1. PyQt5 图形界面开发工具

1.1 从 CLI 到 GUI

CLI命令行用户接口Command Line User Interface。
GUI图形用户界面Graphical User Interface。

1.2 PyQt5 开发工具

Qt 库是跨平台的 C++ 库的集合是最强大的 GUI 库之一可以实现高级 API 来访问桌面和移动系统的各种服务。
PyQt5 是一套 Python 绑定 Digia QT5 应用的框架。PyQt5 实现了一个 Python模块集有 620 个类6000 个函数和方法。
PyQt5 的优点简单好用功能强大 跨平台支持文档齐全稳定性高生态支持开源免费。

---

2. 安装 PyQt5 和 QtTools

2.1 安装 Anaconda3

2.2 安装 PyCharm配置运行环境

2.3 pip 安装 PyQt5

pip install pyqt5 -i https://mirrors.aliuyun.com/pypi/simple

安装了 PyQt5 就可以用 Python 语言编写 Qt 程序。
确实可以网上有很多相关的教程我也学习和编写了几个这样的 GUI。
例如可以用一个简单的例程检测 PyQt5 的安装是否成功。

# OpenCVPyqt01.py
# Demo1 of GUI by PyQt5
# Copyright 2023 Youcans, XUPT
# Crated2023-01-25

import sys
from PyQt5 import QtWidgets

if __name__ == '__main__':
    app = QtWidgets.QApplication(sys.argv)  # 初始化界面
    mainWin = QtWidgets.QWidget()  # 生成主窗口
    mainWin.resize(360, 360)  # 设置主窗口尺寸
    mainWin.setWindowTitle("OpenCV-Pyqt")
    mainWin.show()  # 显示主窗口
    sys.exit(app.exec_())  # 在主线程中退出

运行程序 GUIdemo1将弹出如下的图形界面

2.4 pip 安装 QtTools

虽然安装 PyQt5 就可以编程实现 GUI但是学习、编程、调试、修改都是相当复杂和繁琐的。而 Qt Designer 基本是通过人机交互的排版方式进行界面设计非常方便、直观。所以我在使用 Qt Designer 图形界面设计工具之后就再也不愿意编写 Python 程序来实现 GUI 了。

Qt Tools 包含了两个重要的工具

• 图形界面设计工具 Qt Designer用于设计图形界面生成 .ui文件以 xml 格式存储界面和控件的属性
• UI 文件转换工具 PyUic用于将 .ui 文件解析为 .py 文件的工具。

Qt Tools 工具可以直接使用 pip 方式安装

pip install pyqt5-tools  -i https://mirrors.aliuyun.com/pypi/simple

---

3. QtDesigner 和 PyUIC 的环境配置

使用 PyCharm 集成开发工具的小白在安装 QtTools 库以后还要对 QtDesigner 和 PyUIC 进行环境配置将其集成到 PyCharm 中。

3.1 在 PyCharm 添加 Create Tools

• 运行 PyCharm
• 从顶部菜单栏选择File -> Settings弹出 Seetings 窗口
• 从左侧菜单栏中选择Tools -> ExternalTools在右侧点击 “+” 弹出 CreateTool 窗口

3.2 添加 QtDesigner 工具

在 CreateTool 窗口依次填写

• Name填写 “QtDesigner”
• Program填写 designer.exe 的路径例如

C:\Python\Anaconda3\Lib\site-packages\qt5_applications\Qt\bin\designer.exe

注意此处填写刚才 pip 安装的 pyqt5-tools 工具包的路径。如果小白的 Python 或 Anaconda3 安装在其他路径下则从对应的目录找到 “qt5_applications\Qt\bin\designer.exe”或者在资源管理器中搜索 “designer.exe” 文件找到安装路径。

• Arguments不用填写
• Working directory填写生成 UI 文件的保存路径
  例如要将 .ui 文件保存在当前 Project 的路径下则填写 “$ProjectFileDir$”要将 .ui 文件保存在当前 Project 路径下的 \program 子目录中则填写 “$ProjectFileDir$\program”。

填好 CreateTool 窗口后点击 “OK” 即可完成 QtDesigner 工具的添加。

3.3 添加 PyUIC 工具

在 CreateTool 窗口依次填写

• Name填写 “PyUIC”
• Program填写 python.exe 的路径例如

C:\Python\Anaconda3\python.exe

注意此处填写 IDE 使用的 Python Interpreter的路径。如果小白的 Python 或 Anaconda3 安装在其他路径下或者选择其它路径中的 python.exe 作为 Python Interpreter可以从 Pycharm -> Settings -> Project -> Python Interpreter 打开配置窗口从右侧上方 “Python Interpreter:” 选项框找到 python.exe 的路径。

• Arguments填写"-m PyQt5.uic.pyuic $FileName$ -o $FileNameWithoutExtension$.py”
• Working directory填写将 .ui 文件转换为 .py 文件的保存路径
  例如要将 .py 文件保存在当前 Project 的路径下则填写 “$ProjectFileDir$”要将 .py 文件保存在当前 Project 路径下的 \program 子目录中则填写 “$ProjectFileDir$\program”。

填好 CreateTool 窗口后点击 “OK” 即可完成 QtDesigner 工具的添加。

安装和环境配置完成。

---

4. 安装 OpenCV-Python

4.1 OpenCV 计算机视觉库

OpenCVOpen Source Computer Vision Library是一个跨平台的计算机视觉库。

OpenCV 是由英特尔公司发起并参与开发以 BSD 许可证授权发行可以在商业和研究领域中免费使用。

OpenCV 可用于开发实时的图像处理、计算机视觉以及模式识别程序。该程序库也可以使用英特尔公司的 IPP 进行加速处理。

OpenCV 用C++语言编写。主要接口也是C++语言也提供了大量的 Python、Java、MATLAB、OCTAVE 接口及对 C#、Ch、Ruby、GO 语言的支持。

OpenCV (https://opencv.org) 官网资源

• 文件http://docs.opencv.org/3.4/
• 问答论坛https://forum.opencv.org
• 以前的论坛只读http://answers.opencv.org
• 问题跟踪https://github.com/opencv/opencv/issues

4.2 pip 安装 OpenCV

1下载地址

推荐从清华的镜像下载

https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple/opencv-python/

2版本选择

清华镜像中有很多 OpenCV 版本可供下载。关于 Windows/Linux/Mac、amd64 之类的选择就不必多说了但是 OpenCV 的版本选择确实有两个问题需要注意

• OpenCV 3.4.2 及以后版本由于专利许可问题不支持部分功能因此建议选择 3.4.15 及以前版本。
  例如图像配准、拼接以及融合时的常用算法 Sift、Surf 由于涉及专利在 OpenCV 3.4.2 以后版本采用新的授权方式通常下载的版本无法调用 cv2.xfeatures2d.SURF_create()。opencv_contrib不仅存放了尚未稳定的代码同时也存放了涉及专利保护的技术实现。

• OpenCV 的版本要与安装的 PyCharm 版本匹配。
  例如如果 PyCharm 的版本是较早的 3.x 版本如 cp35不能与新的 OpenCV 版本匹配安装时可能报错。
  因此要根据自己的 PyCharm 版本选择下载的 OpenCV 版本例如 opencv_python-3.4.15.55-cp38-cp38-win_amd64.whl 大约 29.7M下载速度很快。

3pip 安装

• 将下载的 .whl 文件保存到容易找到的路径下例如 “C:\Python”。
• 使用 pip 方式安装下载的 .whl 文件。需要注意的问题
  • 安装路径 使用保存 .whl 文件的路径
  • 注意输入 .whl 文件名时 “-”、"_"不要搞错了
  • 如下图所示如果 PyCharm 的版本与 OpenCV 版本不匹配安装时可能报错

pip install C:\Python\opencv_python-3.4.15.55-cp38-cp38-win_amd64.whl

由于已经将 .whl 文件下载到本地安装速度很快。

---

4.3 OpenCV 验证程序

我们编写第一个 OpenCV 验证程序 cvDemo01.py。

# cvDemo01.py
# Demo01 of OpenCV
# Copyright 2023 Youcans, XUPT
# Crated2023-01-25

import cv2

if __name__ == '__main__':
    # 读取图像支持 bmp、jpg、png、tiff 等常用格式
    img = cv2.imread("../images/Fig0301.png")  # 读取图像位置
    if not img is None:  # imgGaia 存在
        cv2.imshow("Demo01", img)  # 在窗口 Demo01 显示图像
    else:  # imgLena is None, 读入错误
        print("Error in reading image.")
    # 释放图像窗口
    key = cv2.waitKey(0)  # 等待下一个按键命令
    cv2.destroyAllWindows()  # 释放所有窗口

运行程序 CVdemo01弹出窗口显示指定路径的图像就说明 OpenCV 安装成功了。

注意指定路径下要存有该图片也可以修改路径和文件名来显示其它图片。

5. 基于 PyQt5 的OpenCV图形窗口

在例程 OpenCVPyqt01.py中我们建立了一个 PyQt5 空白窗口而在例程cvDemo01.py中我们使用OpenCV内置的GUI创建了一个窗口并显示读取的图像。

本节将 PyQt5 与 OpenCV 结合起来使用 PyQt5 建立交互界面使用 OpenCV 读取图像并将 OpenCV 图像显示在 PyQt5 窗口中。这是我们的第一个 基于 PyQt5 的 OpenCV 图形窗口也是第一个 PyQt5+OpenCV 例程。

# OpenCVPyqt02.py
# Demo02 of GUI by PyQt5
# Copyright 2023 Youcans, XUPT
# Crated2023-01-25

from PyQt5 import QtWidgets, QtGui
import cv2 as cv
import sys

if __name__ == '__main__':
    img = cv.imread("../images/Fig0301.png")  # OpenCV 读取图像
    qtImg = QtGui.QImage(img.data, img.shape[1], img.shape[0], QtGui.QImage.Format_RGB888).rgbSwapped()  # 转为为 PyQt 图像格式

    app = QtWidgets.QApplication(sys.argv)  # 创建应用程序对象
    MainWin = QtWidgets.QWidget()
    MainWin.setWindowTitle("OpenCV-Pyqt by youcans")

    label = QtWidgets.QLabel()  # 创建 label 对象
    label.setPixmap((QtGui.QPixmap.fromImage(qtImg)))  # 加载 PyQt 图像
    layout = QtWidgets.QHBoxLayout()
    layout.addWidget(label)
    MainWin.setLayout(layout)
    # MainWin.resize(600, 480)  # 窗口尺寸自适应图片
    MainWin.show()  # 显示主窗口
    sys.exit(app.exec_())  # 在主线程中退出

运行程序 OpenCVPyqt02弹出如下窗口。

该窗口及显示内容与例程 CVdemo01 创建的窗口类似。但是上图是由 OpenCV GUI 创建的由于 OpenCV GUI 的局限性只能用于简单的图像显示不适宜处理复杂的交互操作。而本图是基于 PyQt5 创建的 GUI 界面可以充分利用 PyQt5 的强大功能实现各种 GUI 操作。

我们将在后续章节一步步丰富和完善这个 PyQt5+OpenCV 模型。

【本节完】

版权声明
原创作品转载必须标注原文链接https://blog.csdn.net/youcans/article/details/128760512
Copyright 2023 youcans, XUPT
Crated2023-01-25

欢迎关注『OpenCV-PyQT项目实战 @ Youcans』系列持续更新中
OpenCV-PyQT项目实战1安装与环境配置