Ubuntu系统下基于Opencv完成图像编程

文章目录

一、OpenCV简介
二、安装OpenCV
- 2.1 安装包下载
- 2.2 使用cmake安装
- 2.3 配置环境
三、使用实例
- 3.1 图片运用
- 3.2 视频运用
四、总结
五、参考文献

一、OpenCV简介

OpenCV是一个基于BSD许可（开源）发行的跨平台计算机视觉和机器学习软件库，可以运行在Linux、Windows、Android和Mac OS操作系统上。它轻量级而且高效——由一系列 C 函数和少量 C++ 类构成，同时提拱了Python、Ruby、MATLAB等语言的接口，实现了图像处理和计算机视觉方面的很多通用算法。
OpenCV用C++语言编写，它具有C ++，Python，Java和MATLAB接口，并支持Windows，Linux，Android和Mac OS，OpenCV主要倾向于实时视觉应用，并在可用时利用MMX和SSE指令，如今也提供对于C#、Ch、Ruby，GO的支持。

二、安装OpenCV

安装环境：VMware虚拟机安装的Ubuntu 18.04系统

2.1 安装包下载

下载OpenCV 数据包

在虚拟机中使用浏览器进行下载

搜索官网

选择Github

下滑选择最新版本

右键，提取到一个文件夹存放

完成后如下：

2.2 使用cmake安装

右击OpenCV文件夹，选择在终端打开

首先进入root用户，并更新一下

sudo su
sudo apt-get update

接着执行命令安装cmake

sudo apt-get install cmake

执行下面这条命令安装依赖库

sudo apt-get install build-essential libgtk2.0-dev libavcodec-dev libavformat-dev libjpeg.dev libtiff5.dev libswscale-dev libjasper-dev

由于我执行这条语句时，出现了错误：无法覆盖 libjasper-dev ，因为已经存在了，所以我执行这条命令的时候删掉最后一个库：libjasper-dev
在主机中使用 ctrl+c 复制命令，再虚拟机中使用快捷键 ctrl+shift+v 粘贴命令即可，前提是虚拟机安装了 VMware Tools

删掉最后一个库，成功执行上面命令

在创建build文件夹

mkdir build

然后进入我们创建的文件夹

cd build

使用 cmake 编译参数，或者使用第二条默认参数，都可以的。

cmake -D CMAKE_BUILD_TYPE=Release -D CMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local ..
cmake ..

使用make创建编译，任然在build文件夹下进行（漫长的编译过程）

sudo make

编译完成！！

安装

sudo make install

安装过程中没有报错，即可安装完成。

2.3 配置环境

修改 opencv.conf 文件，打开后的文件是空的，添加 opencv 库的安装路径：/usr/local/lib

sudo gedit /etc/ld.so.conf.d/opencv.conf

保存后退出该文件夹，右上角保存并关闭

保存后会看到之前的警告信息，不用担心，正常情况。

更新系统共享链接库

sudo ldconfig

配置 bash ，修改 bash.bashrc 文件

sudo gedit /etc/bash.bashrc

在文件末尾加入：

PKG_CONFIG_PATH=$PKG_CONFIG_PATH:/usr/local/lib/pkgconfig
export PKG_CONFIG_PATH

保存退出，然后执行如下命令使得配置生效

source /etc/bash.bashrc

更新一下

sudo updatedb

查看 opencv 的版本信息

pkg-config --modversion opencv

发现报错

因为我们用的是OpenCV4版本，默认不使用pkg-config
参考文献：为什么OpenCV4 “pkg-config --modversion opencv”显示“ No package ‘opencv‘ found”？解决方法！

三、使用实例

3.1 图片运用

首先创建一个代码存放文件夹，然后进入文件夹中。

test.cpp

#include <opencv2/highgui.hpp>
#include <opencv2/opencv.hpp>
using namespace cv;
using namespace std;
int main(int argc, char** argv)
{CvPoint center;double scale = -3; IplImage* image = cvLoadImage("lena.jpg");argc == 2? cvLoadImage(argv[1]) : 0;cvShowImage("Image", image);if (!image) return -1;     center = cvPoint(image->width / 2, image->height / 2);for (int i = 0;i<image->height;i++)for (int j = 0;j<image->width;j++) {double dx = (double)(j - center.x) / center.x;double dy = (double)(i - center.y) / center.y;double weight = exp((dx*dx + dy*dy)*scale);uchar* ptr = &CV_IMAGE_ELEM(image, uchar, i, j * 3);ptr[0] = cvRound(ptr[0] * weight);ptr[1] = cvRound(ptr[1] * weight);ptr[2] = cvRound(ptr[2] * weight);}Mat src;Mat dst;src = cvarrToMat(image);cv::imwrite("test.png", src);cvNamedWindow("test",1);      imshow("test", src);cvWaitKey();return 0;
}

编译文件

gcc test.cpp -o test `pkg-config --cflags --libs opencv`

gcc编译器：gcc + 文件名 + -o + 输出文件流名称 +` 支持包

编译出错了！！！百度了一下，说是：需要用 C++ 编译器编译你的接口模块。将 gcc 改为 g++ 后就正确了，可以看到有了可执行文件 test ，

在用同文件夹下准备一张图片，文件名为：test.jpeg

输出结果:

./test

可以看到由 lena.jpg 生成了一个 test.png ，呈现的效果不同了

3.2 视频运用

虚拟机获取摄像头权限
使用快捷键 Win + R ，输入 services.msc ，并回车。

找到 VMware USB Arbitration S… 服务，确保启动了

点击 “ 虚拟机 ” ，然后点击 “ 设置(S)… ”

选择 “ USB控制器 ” ，将 “ USB兼容性 ” 设置为 “ USB 3.1 ” ，并点击确定。

选择 “ 虚拟机 ” ，再选择 “ 可移动设备 ” ，再选择 “Acer BisonCarm,NB Pro ” ，最后点击 “ 连接 ” ，再弹出的窗口内点击 “ 确定 ”

虚拟机右下角这个摄像头图标有个小绿点，则连接成功。

播放视频

创建一个test1.cpp文件
代码如下

#include <opencv2/opencv.hpp>
using namespace cv;
int main()
{//读取视频VideoCapture capture("sd.mp4");//循环显示每一帧while(1){Mat frame;//定义一个Mat变量，用于存储每一帧的图像capture >> frame;//读取当前帧if(frame.empty())//播放完毕，退出break;imshow("读取视频帧",frame);//显示当前帧waitKey(30);//掩饰30ms}system("pause");return 0;
}

如果语句：VideoCapture capture(0)，后面的参数设置为 0 ，则从摄像头读取视频并循环显示每一帧；如果设置为一个视频的文件名，比如：man.mp4 ，则会将视频读取并循环显示每一帧。

while 循环体中的 Mat 数据结构其实是一个点阵，对应图像上的每一个点，点的集合形成了一帧图像，有关 Mat 详解请看：OpenCV中Mat数据构

语句：waitKey(30) ，中的参数单位是 ms 毫秒，也就是每一帧间隔 30 ms ，该语句时不能删除的，否则会执行错误，无法播放视频或录制视频。

准备了一个sd.mp4
编译 test1.cpp 文件

g++ test1.cpp -o test1 `pkg-config --cflags --libs opencv`

输出结果

./test1

录制视频
创建一个test2.cpp文件

代码如下：

/*********************************************************************
打开电脑摄像头，空格控制视频录制，ESC退出并保存视频RecordVideo.avi
*********************************************************************/
#include<iostream>
#include <opencv2/opencv.hpp>
#include<opencv2/core/core.hpp>
#include<opencv2/highgui/highgui.hpp>
using namespace cv;
using namespace std;int main()
{//打开电脑摄像头VideoCapture cap(0);if (!cap.isOpened()){cout << "error" << endl;waitKey(0);return 0;}//获得cap的分辨率int w = static_cast<int>(cap.get(CV_CAP_PROP_FRAME_WIDTH));int h = static_cast<int>(cap.get(CV_CAP_PROP_FRAME_HEIGHT));Size videoSize(w, h);VideoWriter writer("RecordVideo.avi", CV_FOURCC('M', 'J', 'P', 'G'), 25, videoSize);Mat frame;int key;//记录键盘按键char startOrStop = 1;//0  开始录制视频； 1 结束录制视频char flag = 0;//正在录制标志 0-不在录制； 1-正在录制while (1){cap >> frame;key = waitKey(100);if (key == 32)//按下空格开始录制、暂停录制   可以来回切换{startOrStop = 1 - startOrStop;if (startOrStop == 0){flag = 1;}}if (key == 27)//按下ESC退出整个程序，保存视频文件到磁盘{break;}if (startOrStop == 0 && flag==1){writer << frame;cout << "recording" << endl;}else if (startOrStop == 1){flag = 0;cout << "end recording" << endl;}imshow("picture", frame);}cap.release();writer.release();destroyAllWindows();return 0;
}

编译

g++ test2.cpp -o test2 `pkg-config --cflags --libs opencv`

输出结果：

./test2

生成了一个 .avi 文件，并不断生成帧。

四、总结

gcc test1.cpp -o test1 pkg-config --cflags --libs opencv

gcc编译器：gcc + 文件名 + -o + 输出文件流名称 +` 支持包

在test.1cpp代码中，while 循环体中的 Mat 数据结构其实是一个点阵，对应图像上的每一个点，点的集合形成了一帧图像，有关 Mat 详解请看：OpenCV中Mat数据构

五、参考文献

Ubuntu18.04下OpenCV3.4.11的安装及使用示例