OpenCV 编程入门Word文档下载推荐.docx
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o图像数据操作（分配,释放,复制,设定,转换）.
o图像与视频I/O（基于文件/摄像头输入,图像/视频文件输出）.
o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）.
o各种动态数据结构（列表,队列,集,树,图）.
o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）.
o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）.
o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）.
o动作分析（光流,动作分割,跟踪）.
o对象辨识
（特征方法,隐马可夫链模型HMM）.
o基本GUI（显示图像/视频,
键盘鼠标操作,滚动条）.
o图像标识
（直线,圆锥,多边形,文本绘图）
∙OpenCV模块:
ocv-OpenCV主要函数.
ocvaux-
辅助（实验性）OpenCV函数.
ocxcore-数据结构与线性代数算法.
ohighgui-GUI函数.
资料链接
∙参考手册:
o<
opencv-root>
/docs/index.htm
∙网络资源:
o官方网页:
o软件下载:
∙书籍:
oOpenSourceComputerVisionLibrarybyGaryR.Bradski,VadimPisarevsky,andJean-YvesBouguet,Springer,1sted.（June,2006）.
∙视频处理例程（位于<
/samples/c/目录中）:
o色彩跟踪:
camshiftdemo
o点跟踪:
lkdemo
o动作分割:
motempl
o边缘检测:
laplace
∙图像处理例程（位于<
edge
o分割:
pyramid_segmentation
o形态:
morphology
o直方图:
demhist
o距离转换:
distrans
o椭圆拟合
fitellipse
OpenCV命名约定
∙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）
∙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.
∙图像数据类型:
IPL_DEPTH_<
（S|U|F）
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.
∙头文件:
#include<
cv.h>
cvaux.h>
highgui.h>
cxcore.h>
//不必要-该头文件已在cv.h文件中包含
编译命令
∙Linux系统:
g++hello-world.cpp-ohello-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.
stdlib.h>
stdio.h>
math.h>
intmain（intargc,char*argv[]）
{
IplImage*img=0;
intheight,width,step,channels;
uchar*data;
inti,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）{
Couldnotloadimagefile:
%s\n"
argv[1]）;
//获取图像数据
height=img->
height;
width=img->
width;
step=img->
widthStep;
channels=img->
nChannels;
data=（uchar*）img->
imageData;
Processinga%dx%dimagewith%dchannels\n"
height,width,channels）;
//创建窗口
cvNamedWindow（"
mainWin"
CV_WINDOW_AUTOSIZE）;
cvMoveWindow（"
100,100）;
//反色图像
for（i=0;
i<
i++）for（j=0;
j<
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（"
img）;
//waitforakey
cvWaitKey（0）;
//releasetheimage
cvReleaseImage（&
img）;
return0;
GUI命令
窗口管理
∙创建并放置一个窗口:
win1"
//以屏幕左上角为起点的偏移量
∙读入图像:
IplImage*img=0;
img=cvLoadImage（fileName）;
img）printf（"
fileName）;
∙显示图像:
img）;
可显示彩色或灰度的字节/浮点图像。
彩色图像数据认定为BGR顺序.
∙关闭窗口:
cvDestroyWindow（"
∙改变窗口尺寸:
cvResizeWindow（"
100,100）;
//新的宽/高值（象素点）
输入设备
∙响应鼠标事件:
o定义鼠标handler:
voidmouseHandler（intevent,intx,inty,intflags,void*param）
switch（event）{
caseCV_EVENT_LBUTTONDOWN:
if（flags&
CV_EVENT_FLAG_CTRLKEY）
LeftbuttondownwithCTRLpressed\n"
break;
caseCV_EVENT_LBUTTONUP:
Leftbuttonup\n"
//x,y:
针对左上角的像点坐标
//event:
CV_EVENT_LBUTTONDOWN,CV_EVENT_RBUTTONDOWN,CV_EVENT_MBUTTONDOWN,
//CV_EVENT_LBUTTONUP,CV_EVENT_RBUTTONUP,CV_EVENT_MBUTTONUP,
//CV_EVENT_LBUTTONDBLCLK,CV_EVENT_RBUTTONDBLCLK,CV_EVENT_MBUTTONDBLCLK,
//CV_EVENT_MOUSEMOVE:
//flags:
CV_EVENT_FLAG_CTRLKEY,CV_EVENT_FLAG_SHIFTKEY,CV_EVENT_FLAG_ALTKEY,
//CV_EVENT_FLAG_LBUTTON,CV_EVENT_FLAG_RBUTTON,CV_EVENT_FLAG_MBUTTON
o注册handler:
mouseParam=5;
cvSetMouseCallback（"
mouseHandler,&
mouseParam）;
∙响应键盘事件:
o键盘没有事件handler.
o直接获取键盘操作:
intkey;
key=cvWaitKey（10）;
//输入等待10ms
o等待按键并获取键盘操作:
key=cvWaitKey（0）;
//无限等待键盘输入
o键盘输入循环:
while
（1）{
if（key==27）break;
switch（key）{
case'
h'
:
...
i'
∙处理滚动条事件:
o定义滚动条handler:
voidtrackbarHandler（intpos）
Trackbarposition:
%d\n"
pos）;
inttrackbarVal=25;
intmaxVal=100;
cvCreateTrackbar（"
bar1"
"
&
trackbarVal,maxVal,trackbarHandler）;
o获取滚动条当前位置:
intpos=cvGetTrackbarPos（"
"
o设定滚动条位置:
cvSetTrackbarPos（"
25）;
OpenCV基础数据结构
图像数据结构
∙IPL图像:
IplImage
|--intnChannels;
//色彩通道数（1,2,3,4）
|--intdepth;
//象素色深:
|//IPL_DEPTH_8U,IPL_DEPTH_8S,
|//IPL_DEPTH_16U,IPL_DEPTH_16S,
|//IPL_DEPTH_32S,IPL_DEPTH_32F,
|//IPL_DEPTH_64F
|--intwidth;
//图像宽度（象素点数）
|--intheight;
//图像高度（象素点数）
|--char*imageData;
//指针指向成一列排列的图像数据
|//注意色彩顺序为BGR
|--intdataOrder;
//0-彩色通道交叉存取BGRBGRBGR,
|//1-彩色通道分隔存取BBBGGGRRR
|//函数cvCreateImage只能创建交叉存取的图像
|--intorigin;
//0-起点为左上角,
|//1-起点为右下角（Windows位图bitmap格式）
|--intwidthStep;
//每行图像数据所占字节大小
|--intimageSize;
//图像数据所占字节大小=高度*每行图像数据字节大小
|--struct_IplROI*roi;
//图像ROI.若不为NULL则表示需要处理的图像
|//区域.
|--char*imageDataOrigin;
//指针指向图像数据原点
|//（用来校准图像存储单元的重新分配）
|
|--intalign;
//图像行校准:
4或8字节校准
|//OpenCV不采用它而使用widthStep
|--charcolorModel[4];
//图像色彩模型-被OpenCV忽略
矩阵与向量
∙矩阵:
CvMat//2维数组
|--inttype;
//元素类型（uchar,short,int,float,double）
|--intstep;
//一行所占字节长度
|--introws,cols;
//尺寸大小
|--intheight,width;
//备用尺寸参照
|--uniondata;
|--uchar*ptr;
//针对unsignedchar矩阵的数据指针
|--short*s;
//针对short矩阵的数据指针
|--int*i;
//针对integer矩阵的数据指针
|--float*fl;
//针对float矩阵的数据指针
|--double*db;
//针对double矩阵的数据指针
CvMatND//N-维数组
|--intdims;
//数组维数
||--uchar*ptr;
||--short*s;
||--int*i;
||--float*fl;
||--double*db;
|--structdim[];
//每个维的信息
|--size;
//该维内元素个数
|--step;
//该维内元素之间偏移量
CvSparseMat//稀疏N维数组
∙通用数组:
CvArr*//仅作为函数参数，说明函数接受多种类型的数组，例如：
//IplImage*,CvMat*或者CvSeq*.
//只需通过分析数组头部的前4字节便可确定数组类型
∙标量:
CvScalar
|--doubleval[4];
//4D向量
初始化函数:
CvScalars=cvScalar（doubleval0,doubleval1=0,doubleval2=0,doubleval3=0）;
举例:
CvScalars=cvScalar（20.0）;
s.val[0]=10.0;
注意：
初始化函数与数据结构同名，只是首字母小写.它不是C++的构造函数.
其他数据结构
∙点:
CvPointp=cvPoint（intx,inty）;
CvPoint2D32fp=cvPoint2D32f（floatx,floaty）;
CvPoint3D32fp=cvPoint3D32f（floatx,floaty,floatz）;
例如:
p.x=5.0;
p.y=5.0;
∙长方形尺寸:
CvSizer=cvSize（intwidth,intheight）;
CvSize2D32fr=cvSize2D32f（floatwidth,floatheight）;
∙带偏移量的长方形尺寸:
CvRectr=cvRect（intx,inty,intwidth,intheight）;
图像处理
分配与释放图像空间
∙分配图像空间:
IplImage*cvCreateImage（CvSizesize,intdepth,intchannels）;
size:
cvSize（width,height）;
depth:
IPL_DEPTH_8U,IPL_DEPTH_8S,IPL_DEPTH_16U,
IPL_DEPTH_16S,IPL_DEPTH_32S,IPL_DEPTH_32F,IPL_DEPTH_64F
channels:
1,2,3or4.
注意数据为交叉存取.彩色图像的数据编排为b0g0r0b1g1r1...
//分配一个单通道字节图像
IplImage*img1=cvCreateImage（cvSize（640,480）,IPL_DEPTH_8U,1）;
//分配一个三通道浮点图像
IplImage*img2=cvCreateImage（cvSize（640,480）,IPL_DEPTH_32F,3）;
∙释放图像空间:
IplImage*img=cvCreateImage（cvSize（640,480）,IPL_DEPTH_8U,1）;
img）;
∙复制图像:
IplImage*img2;
img2=cvCloneImage（img1）;
∙设定/获取兴趣区域:
voidcvSetImageROI（IplImage*image,CvRectrect）;
voidcvResetImageROI（IplImage*image）;
vRectcvGetImageROI（constIplImage*image）;
大部分OpenCV函数都支持ROI.
∙设定/获取兴趣通道:
voidcvSetImageCOI（IplImage*image,intcoi）;
//0=all
intcvGetImageCOI（constIplImage*image）;
大部分OpenCV函数暂不支持COI.
读取存储图像
∙从文件中载入图像:
Supportedimageformats:
BMP,DIB,JPEG,JPG,JPE,PNG,PBM,PGM,PPM,
SR,RAS,TIFF,TIF
载入图像默认转为3通道彩色图像.如果不是，则需加flag:
img=cvLoadImage（fileName,flag）;
flag:
>
0载入图像转为三通道彩色图像
=0载入图像转为单通道灰度图像
<
0不转换载入图像（通道数与图像文件相同）.
∙图像存储为图像文件:
cvSaveImage（outFileName,img））printf（"
Couldnotsave:
outFileName）;
输入文件格式由文件扩展名决定.
存取图像元素
∙假设需要读取在i行j列像点的第k通道.其中,行数i的范围为[0,height-1],列数j的范围为[0,width-1],通道k的范围为[0,nchannels-1].
∙间接存取:
（比较通用,但效率低,可读取任一类型图像数据）
o对单通道字节图像:
CvScalars;
s=cvGet2D（img,i,j）;
//getthe（i,j）pixelvalue
intensity=%f\n"
s.val[0]）;
s.val[0]=111;
cvSet2D（img,i,j,s）;
//setthe（i,j）pixelvalue
o对多通道浮点或字节图像:
IplImage*img=cvCreateImage（cvSize（640,480）,IPL_DEPTH_32F,3）;
B=%f,G=%f,R=%f\n"
s.val[0],s.val[1],s.val[2]）;
s.val[1]=111;
s.val[2]=111
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