OpenCV基本知识

1、OpenCV概述

 

1) 什么是OpenCV 
开源C/C++计算机视觉库.

面向实时应用进行优化.

跨操作系统/硬件/窗口管理器.

通用图像/视频载入、存储和获取.

由中、高层API构成.

为Intel®公司的 Integrated Performance Primitives (IPP) 提供了透明接口.

2) 特性:
图像数据操作 (分配,释放, 复制, 设定, 转换).

图像与视频 I/O (基于文件/摄像头输入, 图像/视频文件输出).

矩阵与向量操作与线性代数计算(相乘, 求解, 特征值, 奇异值分解SVD).

各种动态数据结构(列表, 队列, 集, 树, 图).

基本图像处理(滤波, 边缘检测, 角点检测, 采样与插值, 色彩转换, 形态操作, 直方图, 图像金字塔).

结构分析(连接成分, 轮廓处理, 距离转换, 模板匹配, Hough转换, 多边形近似, 线性拟合, 椭圆拟合, Delaunay三角化).

摄像头标定 (寻找并跟踪标定模板, 标定, 基础矩阵估计, homography估计, 立体匹配).

动作分析(光流, 动作分割, 跟踪).

对象辨识 (特征方法, 隐马可夫链模型HMM).

基本GUI(显示图像/视频, 键盘鼠标操作, 滚动条).

图像标识 (直线, 圆锥, 多边形, 文本绘图)

3) OpenCV 模块:
cv - OpenCV 主要函数.

cvaux - 辅助 (实验性) OpenCV 函数.

cxcore - 数据结构与线性代数算法.

highgui - GUI函数.

2、资料链接

 

1) 参考手册:
<opencv-root>/docs/index.htm

2) 网络资源:
官方网页: http://www.intel.com/technology/computing/opencv/

软件下载: http://sourceforge.net/projects/opencvlibrary/

3) 书籍:
Open Source Computer Vision Library by Gary R. Bradski, Vadim Pisarevsky, and Jean-Yves Bouguet, Springer, 1st ed. (June, 2006).

4) 视频处理例程 (位于 <opencv-root>/samples/c/目录中):
色彩跟踪: camshiftdemo

点跟踪: lkdemo

动作分割: motempl

边缘检测: laplace

5) 图像处理例程(位于<opencv-root>/samples/c/目录中):
边缘检测: edge

分割: pyramid_segmentation

形态: morphology

直方图: demhist

距离转换: distrans

椭圆拟合 fitellipse

3、OpenCV 命名约定

 

1) 函数命名:
    cvActionTarget[Mod](...)

 

    Action = 核心功能(例如 设定set, 创建create)

    Target = 操作目标 (例如 轮廓contour, 多边形polygon)

    [Mod]  = 可选修饰词 (例如说明参数类型)

 

2) 矩阵数据类型:
    CV_<bit_depth>(S|U|F)C<number_of_channels>

 

    S = 带符号整数

    U = 无符号整数

    F = 浮点数

 

    例:   CV_8UC1 表示一个8位无符号单通道矩阵,
          CV_32FC2 表示一个32位浮点双通道矩阵.

 

3) 图像数据类型:
    IPL_DEPTH_<bit_depth>(S|U|F)

 

    例:   IPL_DEPTH_8U 表示一个8位无符号图像.
          IPL_DEPTH_32F 表示一个32位浮点数图像.

 

4) 头文件:
    #include <cv.h>
    #include <cvaux.h>
    #include <highgui.h> 
    #include <cxcore.h>   // 不必要 - 该头文件已在 cv.h 文件中包含

 

5) 编译命令

Linux系统:
g++ hello-world.cpp -o hello-world \
    -I /usr/local/include/opencv -L /usr/local/lib  \
    -lm -lcv -lhighgui -lcvaux

 

Windows系统:
注意在项目属性中设好OpenCV头文件以及库文件的路径.

C程序实例

////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//
// hello-world.cpp
//
// 一个简单的OpenCV程序
// 它从一个文件中读取图像，将色彩值颠倒，并显示结果. 
//
////////////////////////////////////////////////////////////////////////
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include <cv.h>
#include <highgui.h>


int main(int argc, char *argv[])
{
  IplImage* img = 0; 
  int height,width,step,channels;
  uchar *data;
  int i,j,k;

  if(argc<2){
    printf("Usage: main <image-file-name>\n\7");
    exit(0);
  }

  // 载入图像  
  img=cvLoadImage(argv[1]);
  if(!img){
    printf("Could not load image file: %s\n",argv[1]);
    exit(0);
  }

  // 获取图像数据
  height    = img->height;
  width     = img->width;
  step      = img->widthStep;
  channels  = img->nChannels;
  data      = (uchar *)img->imageData;
  printf("Processing a %dx%d image with %d channels\n",height,width,channels); 

  // 创建窗口
  cvNamedWindow("mainWin", CV_WINDOW_AUTOSIZE); 
  cvMoveWindow("mainWin", 100, 100);

  // 反色图像
  for(i=0;i<height;i++) for(j=0;j<width;j++) for(k=0;k<channels;k++)
    data[i*step+j*channels+k]=255-data[i*step+j*channels+k];

  // 显示图像
  cvShowImage("mainWin", img );

  // wait for a key
  cvWaitKey(0);

  // release the image
  cvReleaseImage(&img );
  return 0;
}