机器视觉工作平台(Jupyter)的构建

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安装 miniconda、labelImg等软件,为后续编码准备好工具软件基础。

以下的安装教程基于Windows系统,苹果电脑的MacOS系统类似。

Miniconda安装

  1. 软件下载

进入Miniconda官网,点击"free download", 输入邮箱进行免费注册后,进入下载页面,根据自己电脑操作系统,选择对应的版本下载。这里以Windows操作系统为例进行下载,下载的安装文件为 Miniconda Installers。

image.png

  1. 软件安装

双击 Miniconda Installers,启动安装界面,如下图所示,安装的时候选择所有用户。

安装路径可以自定义,默认是c:盘,若C盘空间不足,可改为D盘,点击“next"按钮,在选择页面,全部选中,点击Install安装,一直下一步最后安装完成。

  1. 环境配置

打开 Conda Power shell 终端,命令行工具 点击开始菜单 → 找到 “Anaconda3” 文件夹 → 打开 “Anaconda Powershell”(管理员模式可减少权限问题,右键选择 “以管理员身份运行”)

创建 Python 虚拟环境 虚拟环境可隔离不同项目的依赖(避免包版本冲突),本教程为视觉项目开发单独创建虚拟环境,命名为opencv-env。在命令行终端输入以下命令,执行后会提示安装依赖,输入y并回车确认,等待环境创建完成.

conda create -n opencv-env python=3.9 

激活虚拟环境 创建后需激活环境,后续操作(安装包、配置 Jupyter)才会生效于该环境。输入以下命令,回车执行。命令行前缀变为(opencv-env),表示已进入该环境。

conda activate opencv-env  # 激活名为“opencv-env”的环境

安装OpenCV库 在激活的环境中,先配置国内镜像,通过pip安装 OpenCV。在命令行中执行以下代码

pip config set global.index-url https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple   #配置国内源
conda config --set show_channel_urls yes     # 显示包的安装渠道
pip install opencv-python                    # 基础OpenCV库(包含核心功能)
pip install opencv-contrib-python            # 扩展库(包含SIFT、 SURF等额外算法,可选但建议安装)
pip install matplotlib

配置Jupyter支持虚拟环境 Jupyter 默认使用 “base” 环境,需手动将创建的opencv-env环境添加到 Jupyter 的 “内核(kernel)” 中,才能在 Jupyter 中选择该环境运行代码。 在激活的opencv-env环境中,安装ipykernel(用于将环境注册到 Jupyter),将虚拟环境添加到 Jupyter 内核,安装jupyterlab。执行命令如下:

pip install ipykernel
python -m ipykernel install --user --name=opencv-env --display-name "Python (opencv-env)"
pip install jupyterlab

# 安装代码补充工具LSP扩展
pip install jupyterlab-lsp
# 安装Python语言服务器,[all]表示安装所有支持的功能包
pip install python-lsp-server[all]

#安装yolov模型相关库
pip install ultralytics
pip install tensorflow matplotlib numpy
pip install tqdm
pip install scikit-learn
pip install seaborn
#安装大模型调用相关库
pip install openai

启动 Jupyter 并验证 先新建代码保存及编辑的工作目录,如在d盘新建aicv文件夹,d:\aicv 后续每次使用,打开powershell终端,执行以命令,先激活opencv-env环境中,进入工作文件目录,启动开发环境:

conda activate opencv-env
cd d:\aicv
jupyter lab

执行命令后,会自动打开浏览器,显示以下画面,表示安装成功。

验证opencv环境 在jupyter环境,点击”python(opencv-env)“,新建一个工程文件,重命名为cvtest.ipynb,复制以下代码,

import cv2
import matplotlib.pyplot as plt

# 读取图像
image = cv2.imread('test.jpg')  # 替换为你的图像路径

# 检查图像是否成功加载
if image is None:
    print("错误:无法读取图像,请检查文件路径")
else:
    # 将BGR图像转换为RGB(Matplotlib使用RGB)
   image_rgb = cv2.cvtColor(image, cv2.COLOR_BGR2RGB)
   plt.imshow(image_rgb)   # 显示图像

在左侧导航区,点击上传按钮或拖到图片到导航区,上传一张名为test.jpg的测试图像,如下图所示

在cvtest.ipynb代码中,点击三角形的运行按钮,执行代码,能正常显示test.jpg图像,则环境搭建成功。

图像标签软件labelImg安装

  1. 打开anaconda Powershell终端,命令行工具

点击开始菜单 → 找到 “Anaconda3” 文件夹 → 打开 “Anaconda Powershell”

  1. 执行安装脚本

在命令行中,执行以下脚本(Python版本一定要选择3.9),当出现选择提示时,选择a,accept

conda activate D:\Conda\envs\Y_JupyterLab python=3.9
conda activate labelimg_env 
pip install labelimg 

安装成功成功后显示如下,会提示以labelimg_env为激活的环境

  1. 启动labelImg

  在激活的labelimg_env的环境中,输入以下命令,启动labelImg

LabelImg

打开以下界面,表示安装成功