OpenCV - C++实战(01) — OpenCV简介

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了OpenCV - C++实战(01) — OpenCV简介。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

目录

第1章  OpenCV简介

1.1 简介        

1.1.1 OpencV 库简介  

1.1.2 命名空间

1.2 OpenCV模块

1.3 装载、显示和存储图像

1.3.1 创建图像

1.3.2 读取图像

1.3.3 定义窗口与显示图像

1.3.4 图像翻转

1.3.5 保存图像

1.3.6 图像的复制

1.3.7 创建数组和向量

1.3.8 完整代码 

1.4 深入了解cv::Mat

1.4.1 cv::Mat的用途

1.4.2 cv::Mat的结构

1.4.3 cv::Mat常见的属性

1.4.4 构造函数


Github代码地址:https://github.com/Qinong/OpenCV.git

第1章  OpenCV简介

1.1 简介        

1.1.1 OpencV 库简介  

        OpencV 是一个开源的计算机视觉程序库,可在 Windows、 Linux、Mac、 Android、iOS等多种平台下运行。在 BSD 许可协议下,它可以用于学术应用和商业应用的开发,可随意使用、发布和修改。

        从第3版开始,OpenCV 已经分成了两个主要部分。第一部分是包含了成熟算法的 OpenCV 主源码库。此外还有一个独立的代码库,它包含了最近加人 OpenCV 的计算机视觉算法。如果只想使用 OpenCV 的核心两数,就不需要这个 contrib包;但如果要使用最先进的算法,可能需要这个额外的模块。实际上,本专栏介绍了其中的几种高级算法,因此需要准备好 contrib 模块一一到(https://github.com/opencv/opencv_contrib)即可下载额外的 OpenCV 模块。模块解压后,可以放在任何目录下,但需要能够在openev_contrib-master/modules 中找到。

1.1.2 命名空间

        在OpenCV 的C++ APT中,所有类和的数都在命名空间 cv 内定义。访问它们的方法共有两种,

        (1)第一种是在定义 main 两数前使用如下声明:using namespace cv;

        (2)第二种方法是根据命名空间规范给所有 OpenCV的类和两数加上前级cv::,本案例采用的就是这种方法,添加前缀后,代码中 OpenCV 的类和函数将更容易识别。

1.2 OpenCV模块

        OpenCV 库有众多的功能模块:opencv_core 模块包含库的核心功能,openev_imgproc 模块包含主要的图像处理函数,openev_ highgui模块提供读写图像和视频的函数以及一些用户交互函数等等,OpenCV 库主要功能模块如下表格。

        在使用某个模块之前,需要包含该模块对应的头文件。很多使用 OpenCV 的应用程序会在文件的开头处声明: 

                #include <opencv2 /core.hpp>
                #include <opencv2 / imgoroc.hpp>
                #include <opencv2/highgui .hpp>

        在学习 OpenCV 的过程中,你会逐生发现它的众多模块中包含的大量功能。

OpenCV主要模块
模块 功能 说明
core 核心模块 定义了多种数据结构(比如矩阵等)包括了重要的Mat模块。
imgproc 图像处理模块 包含了图像相关的基础功能(图像过滤、几何图像变换、其他图像转换等),以及一些衍生的高级功能(结构分析和形状描述符、运动分析与目标跟踪、特征检测、目标检测、图像分割等。
highgui 高级图形用户界面模块 比如图形交互界面,图像/视频文件的IO等。
calib3d 摄像机标定与三维重建模块。 包含了基本的多视角几何算法,单个立体摄像头标定,物体姿态估计,立体相似性算法,3D信息的重建等。
features2d 特征提取和特征匹配模块 用于特征检测和描述,关键点绘制函数和匹配功能绘制函数。
objdetect 目标检测模块 包含Cascade Classification(级联分类)和Latent SVM这两个部分。
gpu gpu加速计算机视觉模块 OpenCV的GPU模块利用GPU计算功能的类和函数, 使用NVIDIA公司的CUDA API实现,仅支持NVIDIA GPU。 OpenCV GPU模块包括工具函数,和高级算法,为开发利用GPU的快速视觉算法提供了强大的基础。
ml 机器学习模块 基本上是统计模型和分类算法,包含如下内容:统计模型、一般贝叶斯分类器、K-近邻 、支持向量机 、决策树 、提升、梯度提高树、随机树、超随机树、期望最大化、神经网络 。
stitching 图像拼接模块 包含如下部分:拼接流水线、特点寻找和匹配图像、估计旋转、自动校准、图片歪斜、接缝估测、曝光补偿、图片混合。

1.3 装载、显示和存储图像

1.3.1 创建图像

(1)创建一个空图像,大小为0  

cv::Mat image;

(2)指定矩阵大小,指定数据类型:

cv::Mat image(100,100,CV_8U);        // 三个参数为:矩阵行数,矩阵列数,数据类型;

(3)指定矩阵大小,指定数据类型,设置初始值:

cv::Mat image1(300,300,CV_8U, 100);        // 四个参数为:矩阵行数,矩阵列数,数据类型,初始值
cv::Mat image2(300,300,CV_8U, Scalar(0));    // 对于灰度图像:可以直接给出初始值,也可以使用Scalar()
cv::Mat image3(300,300,CV_8UC3, Scalar(0,0,255));    //对于三通道图像:使用Scalar()

c++ opencv,opencv,opencv,c++,计算机视觉

1.3.2 读取图像

cv::Mat cv::imread(const String & filename,  
                   int flags=IMREAD_COLOR)
  •  filename:需要打开图片的路径,可以是绝对路径或者相对路径,路径中不能出现中文。
  •  flag:图像的通道和色彩信息(默认值为1)。

                cv::IMREAD_GRAYSCALE:读入灰度图片,可以直接写0 

                cv::IMREAD_UNCHANGED:读入完整图片,包括alpha通道,可以直接写-1 

                flag = -1, 8位深度,原通道

                flag = 0, 8位深度,1通道

                flag = 1, 8位深度,3通道

                flag = 2, 原深度, 1通道

                flag = 3, 原深度, 3通道

                flag = 4, 8位深度,3通道

(1)读取并转换为灰度图像

        在使用 imread装载图像时,可以通过设置选项把它转换为灰度图像。这个选项非常实用,因为有些计算机视觉算法是必须使用灰度图像的。在读人图像的同时进行色彩转换,可以提高运行速度并減少内存使用,做法如下所示:

image4 = cv::imread("Audi_S7.jpg");
image5 = cv::imread("Audi_S7.jpg", cv::IMREAD_GRAYSCALE);

c++ opencv,opencv,opencv,c++,计算机视觉

         注意:当用 imread 打开路径指定不完整的图像时,imread 会自动采用默认目录。如果从控制台运行程序,默认目录显然就是当前控制台的目录;但是如果直按在 DDE中运行程序,默认目录通常就是项目文件所在的目录。因此,要确保图像文件在正确的目录下。

1.3.3 定义窗口与显示图像

(1)定义窗口

cv::namedWindow(const String & winname,int flags = WINDOW_AUTOSIZE )
  • winname:新建的窗口的名称。自己随便取。
  • flags:窗口的标识,一般默认为WINDOW_AUTOSIZE 。

                WINDOW_AUTOSIZE :窗口大小自动适应图片大小,并且不可手动更改。

                WINDOW_NORMAL: 用户可以改变这个窗口大小。

                WINDOW_OPENGL :窗口创建的时候会支持OpenGL。

(2)显示图像

cv::imshow(const String & winname,InputArray mat)	
  • winname:窗口的名称
  • mat:待显示的图像

1.3.4 图像翻转

void cv::flip(cv::InputArray src, cv::OutputArray dst, int flipCode = 0);
  • src:输入图像
  • dst:输出图像
  • flipCode:沿y-轴翻转, 0: 沿x-轴翻转, <0: x、y轴同时翻转 
cv::flip(image4,image6,1); 

c++ opencv,opencv,opencv,c++,计算机视觉

1.3.5 保存图像

cv::imwrite(const String& filename, InputArray img,
            const std::vector<int>& params = std::vector<int>());
  • filename:图片名称
  • img:Mat类型的图像数据,
  • params:特定格式保存的参数编码,默认值std::vector<int>()  所以一般可以不写 

1.3.6 图像的复制

// 所有图像指向同一个数据块,会影响原数据块
cv::Mat image7(image4);
image7= image4;
// 复制图像的副本,不会影响原数据
cv::Mat image8= image4.clone();
image8.copyTo(image4);
// 复制图像,两者的数据类型不一定相同,转换为浮点型图像[0,1]
image4.convertTo(image9,CV_32F,1/255.0,0.0);

1.3.7 创建数组和向量

cv::Matx33d matrix(3.0, 2.0, 1.0,
                   2.0, 1.0, 3.0,
                   1.0, 2.0, 3.0);    // 创建3x3双精度型矩阵
cv::Matx31d vector(5.0, 1.0, 3.0);    // 创建3x1双精度型矩阵(向量)
cv::Matx31d result = matrix*vector;    // 相乘

1.3.8 完整代码 

#include <iostream>
#include <opencv2/core.hpp>
#include <opencv2/highgui.hpp>

int main() {
    // code1
	// 创建图像
    cv::Mat image1(100,100,CV_8U, 100);    // 四个参数为:矩阵行数,矩阵列数,数据类型,初始值
    cv::Mat image2(100,100,CV_8U, cv::Scalar(0));    // 对于灰度图像:可以直接给出初始值,也可以使用Scalar()  
	cv::Mat image3(240,320,CV_8UC3,cv::Scalar(0,0,255)); //对于三通道图像,创建一个红色的图像,通道顺序为BGR
	// or:
	// cv::Mat image3(cv::Size(320,240),CV_8UC3);
	// image3= cv::Scalar(0,0,255);

	cv::imshow("Image1", image1); // 显示图像
    cv::imshow("Image2", image2); // 显示图像
    cv::imshow("Image3", image3); // 显示图像
	cv::waitKey(0); // 等待按键

    // code2
	// 读取图像
    cv::namedWindow(image4,WINDOW_AUTOSIZE )
    cv::namedWindow(image5,WINDOW_AUTOSIZE )
    image4 = cv::imread("Audi_S7.jpg", cv::IMREAD_GRAYSCALE);
    image5 = cv::imread("Audi_S7.jpg", cv::IMREAD_GRAYSCALE);
	cv::imshow("Image4", image4); 
    cv::imshow("Image5", image5); 
	cv::waitKey(0); 

    // code3
	// 转换图像
	cv::flip(image4,image6,1); 
    cv::imshow("Image6", image6); 
	cv::waitKey(0);

    // code4
    // 图像的复制
	// 所有图像指向同一个数据块,会影响原数据块
	cv::Mat image7(image4);
	image7= image4;
	// 复制图像的副本,不会影响原数据
	cv::Mat image8= image4.clone();
	image8.copyTo(image4);
	// 复制图像,两者的数据类型不一定相同,转换为浮点型图像[0,1]
	image4.convertTo(image9,CV_32F,1/255.0,0.0);


	// code5
    // 数组和向量
	// 创建3x3双精度型矩阵
	cv::Matx33d matrix(3.0, 2.0, 1.0,
		               2.0, 1.0, 3.0,
		               1.0, 2.0, 3.0);
	// 创建3x1双精度型矩阵(向量)
	cv::Matx31d vector(5.0, 1.0, 3.0);
	// 相乘
	cv::Matx31d result = matrix*vector;
	std::cout << result;
	cv::waitKey(0); 
	return 0;
}

1.4 深入了解cv::Mat

1.4.1 cv::Mat的用途

        (1)存储图像(图像可以看成一个矩阵)

        (2)存储矩阵

1.4.2 cv::Mat的结构

        cv::Mat有两个必不可少的组成部分,Mat头部和Mat数据块两部分。Mat头部分大小是固定的,包含矩阵的大小,存储的方式,矩阵存储的地址等,数据部分是一个指向矩阵包含像素值的指针(data)。

1.4.3 cv::Mat常见的属性

        要熟练使用OpenCV,最重要的就是学会Mat数据结构,在OpenCV中Mat被定义为一个类,把它看作一个数据结构,以矩阵的形式来存储数据的,Mat常见的属性如下:

属性 功能
flags Mat中的一些标记,一共32位,从低位到高位,包含了数据类型(0-2位)、通道数(3-11)等
data 指向数据的指针
dims 矩阵的维度
rows 矩阵行数,维度大于2 则rows = -1
cols 矩阵列数,维度大于2 则cols = -1
channels 通道数量,若图像为RGB、HSV等三通道图像,则channels = 3;若图像为灰度图,则为单通道,则channels = 1
type type() 表示了矩阵中元素的类型以及矩阵的通道个数
 depth 矩阵中元素的一个通道的数据类型,这个值和type是相关的。例如 type为 CV_16SC2,一个2通道的16位的有符号整数。那么,depth则是CV_16S。depth也是一系列的预定义值,将type的预定义值去掉通道信息就是depth值。
size 数据内是一维数组,有个两元素,size[0]矩阵的行数,size[1]矩阵的列数
elemSize

矩阵中每一个元素的数据大小,elemSize = channels * depth / 8 。例如:type是CV_8UC3,elemSize = 3 * 8 / 8 = 3bytes

elemSize1

单通道的矩阵元素占用的数据大小,elemSize1 = depth / 8。例如:type是CV_8UC3,elemSize1 = 8 / 8 = 1bytes

step 数据内是一维数组,有个两元素,step[0]矩阵一行共多少字节,step[1]表示矩阵一个元素多少字节
refcount 矩阵数据的引用次数,浅拷贝得到的矩阵同步这个参数,同时增加或减少,可以用来判断有多少矩阵使用该矩阵的数据内容

        type()数据类型:type() 表示了矩阵中元素的类型以及矩阵的通道个数,它是一系列的预定义的常量。其命名规则为CV_(位数)+(数据类型)+(通道数)。

                U(unsigned integer):无符号整数

                S(signed integer):有符号整数

                F(float): 浮点数

        例如:CV_8UC3,可拆分为:CV_:type的前缀,8U:8位无符号整数(depth),C3:3通道(channels)文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-545322.html

type 数据类型
CV_8UC1、CV_8UC2、CV_8UC3 uchar
CV_8SC1、CV_8SC2、CV_8SC3 char
CV_16UC1、CV_16UC2、CV_16UC3 ushort
CV_16SC1、CV_16SC2、CV_16SC3 short
CV_32SC1、CV_32SC2、CV_32SC3 int
CV_32FC1、CV_32FC2、CV_32FC3 float
CV_64FC1、CV_64FC2、CV_64FC3 double

1.4.4 构造函数

构造函数类型 构造函数说明
Mat() 无参构造方法
Mat(int rows, int cols, int type) 创建行数为 rows,列数为 col,类型为 type 的图像
Mat(Size size, int type) 创建大小为 size,类型为 type 的图像
Mat(int rows, int cols, int type, const Scalar& s) 创建行数为 rows,列数为 col,类型为 type 的图像,并将所有元素初始化为值 s
Mat(Size size, int type, const Scalar& s) 创建大小为 size,类型为 type 的图像,并将所有元素初始化为值 s
 Mat(const Mat& m) 将m赋值给新创建的对象,此处不会对图像数据进行复制,m和新对象共用图像数据,属于浅拷贝
Mat(int rows, int cols, int type, void* data, size_t step=AUTO_STEP) 创建行数为rows,列数为col,类型为type的图像,此构造函数不创建图像数据所需内存,而是直接使用data所指内存,图像的行步长由 step指定
Mat(Size size, int type, void* data, size_t step=AUTO_STEP) 创建大小为size,类型为type的图像,此构造函数不创建图像数据所需内存,而是直接使用data所指内存,图像的行步长由step指定
Mat(const Mat& m, const Range& rowRange, const Range& colRange) 创建的新图像为m的一部分,具体的范围由rowRange和colRange指定,此构造函数也不进行图像数据的复制操作,新图像与m共用图像数据
Mat::Mat(const Mat& m, const Rect& roi) 创建的新图像为m的一部分,具体的范围roi指定,此构造函数也不进行图像数据的复制操作,新图像与m共用图像数据

到了这里,关于OpenCV - C++实战(01) — OpenCV简介的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处: 如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请点击违法举报进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

领支付宝红包 赞助服务器费用

相关文章

  • 使用计算机视觉实战项目精通 OpenCV:6~8

    原文:Mastering OpenCV with Practical Computer Vision Projects 协议:CC BY-NC-SA 4.0 译者:飞龙 本文来自【ApacheCN 计算机视觉 译文集】,采用译后编辑(MTPE)流程来尽可能提升效率。 当别人说你没有底线的时候,你最好真的没有;当别人说你做过某些事的时候,你也最好真的做过。 非刚

    2023年04月21日
    浏览(75)
  • 计算机视觉实战--OpenCV进行红绿灯识别

    前言: Hello大家好,我是Dream。 OpenCV是一个开源的计算机视觉库 ,可以用于实现各种图像和视频处理任务,包括红绿灯识别。可以帮助自动驾驶汽车、智能交通系统等设备准确地识别红绿灯的状态,以便做出正确的决策。今天,就有Dream带领大家复盘一下计算机视觉中最经典

    2024年02月07日
    浏览(44)
  • 【实战精选】基于计算机视觉OpenCV的答题卡识别系统

    项目参考AAAI Association for the Advancement of Artificial Intelligence 研究背景与意义: 随着科技的不断发展,计算机视觉技术在各个领域中的应用越来越广泛。其中,基于计算机视觉的答题卡识别系统在教育领域中具有重要的意义。传统的答题卡批阅方式需要大量的人力和时间,容易

    2024年04月25日
    浏览(42)
  • 实战指南:使用OpenCV 4.0+Python进行机器学习与计算机视觉

    💂 个人网站:【办公神器】【游戏大全】【神级源码资源网】 🤟 前端学习课程:👉【28个案例趣学前端】【400个JS面试题】 💅 寻找学习交流、摸鱼划水的小伙伴,请点击【摸鱼学习交流群】 计算机视觉和机器学习的融合为我们带来了前所未有的机会和挑战。从智能助手到

    2024年02月13日
    浏览(52)
  • 【OpenCV】OpenCV:计算机视觉的强大工具库

    摘要   OpenCV是一个广泛应用于计算机视觉领域的开源工具库,为开发者提供了丰富的图像处理和计算机视觉算法。本文将介绍OpenCV的功能和应用领域,并探讨它在实践中的重要性和前景。 📕作者简介: 热爱跑步的恒川 ,致力于C/C++、Java、Python等多编程语言,热爱跑步,

    2024年02月03日
    浏览(45)
  • OpenCV第 1 课 计算机视觉和 OpenCV 介绍

      我们人类可以通过眼睛看到五颜六色的世界,是因为人眼的视觉细胞中存在分别对红、绿、蓝敏感的 3 种细胞。其中的光感色素根据光线的不同进行不同比例的分解,从而让我们识别到各种颜色。   对人工智能而言,学会“ 看 ”也是非常关键的一步。那么机器人是如

    2024年01月24日
    浏览(48)
  • 【计算机视觉 · OpenCV】使用 OpenCV 调用手机摄像头

    Droidcam 是一款可以将手机变成网络摄像头的工具,我们可以利用 Droidcam 让 OpenCV 拥有调用手机摄像头的能力。 2.1 安装 DroidCam 在手机和电脑上分别安装 DroidCam 的客户端和服务端 下载地址:https://pan.baidu.com/s/1DrBn3P1Bx-SXa4d6oziifA?pwd=gr1o 提取码:gr1o 2.2 测试连接状态 手机和电脑需

    2024年02月09日
    浏览(48)
  • 计算机视觉(OpenCV+TensorFlow)

    本系列文章是OpenCV系列文章的第三篇,仍然跟随上篇内容主要聚焦于图像的一些操作 在通常情况下我们使用大小恒定的图像。但在某些情况下,我们需要使用不同分辨率的同幅图像,例如,在搜索图像中的某些内容比如脸部信息时,并不确定该内容在图像中占据的大小。这种

    2024年02月05日
    浏览(47)
  • 计算机视觉:OpenCV相机标定

    针孔照相机模型是一种经典的相机模型,它将相机视为一个针孔,将场景中的点投影到成像平面上。在这个模型中,相机的 内参和外参 描述了相机的几何形状和相机的姿态。 相机的 内参矩阵 描述了相机的内部几何形状,包括相机的焦距、像素尺寸和像素坐标原点。相机的

    2024年01月19日
    浏览(63)
  • 【opencv】计算机视觉:实时目标追踪

    目录 前言 解析 深入探究 前言 目标追踪技术对于民生、社会的发展以及国家军事能力的壮大都具有重要的意义。它不仅仅可以应用到体育赛事当中目标的捕捉,还可以应用到交通上,比如实时监测车辆是否超速等!对于国家的军事也具有一定的意义,比如说导弹识别目标等

    2024年02月05日
    浏览(50)

觉得文章有用就打赏一下文章作者

支付宝扫一扫打赏

博客赞助

微信扫一扫打赏

请作者喝杯咖啡吧~博客赞助

支付宝扫一扫领取红包,优惠每天领

二维码1

领取红包

二维码2

领红包