Ubuntu18.04下opencv基础操作(打开图片及视频)

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一、认识opencv

开源计算机视觉(OpenCV)是一个主要针对实时计算机视觉的编程函数库。
OpenCV的应用领域包括:

• 2D和3D功能工具包
• 运动估计
• 面部识别系统
• 手势识别
• 人机交互
• 移动机器人
• 动作理解
• 物体识别
• 分割和识别
• 实体影像立体视觉:来自两个摄像机的深度感知
• 运动中的结构(SFM)
• 运动跟踪
• 增强现实

为了支持上述一些领域，OpenCV包括一个统计机器学习库，其中包含:

• 提升(Boosting)
• 决策树学习
• 梯度提升树
• 期望最大化算法
• k最近邻算法
• 朴素贝叶斯分类器
• 人工神经网络
• 随机森林
• 支持向量机(SVM)
• 深层神经网络(DNN)

一、编写一个打开图片进行特效显示的代码

代码编写：

首先创建一个代码存放文件夹 code ，然后进入文件夹中,创建一个test1.cpp文件

mkdir code
cd code
touch test1.cpp
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将下面的代码复制粘贴进去。
test1.cpp：

#include 
#include 
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;
}

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编译文件：

执行以下命令：

gcc test1.cpp -o test1 `pkg-config --cflags --libs opencv`
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gcc编译器：gcc + 文件名 + -o + 输出文件流名称 +` 支持包

在用同文件夹下准备一张图片，文件名为：lena.jpg

输出结果：

执行以下命令：

./test1
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可以看到由 lena.jpg 生成了一个 test.png ，呈现的效果不同了。

二、使用opencv库编写打开摄像头压缩视频的程序

2.1 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 3.0 ” ，并点击确定。

选择 “ 虚拟机 ” ，再选择 “ 可移动设备 ” ，再选择 “ Quanta USB2.0 VGA UVC WebCam ” ，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。

2.2 播放视频

创建一个 test2.cpp 文件。

将以下代码复制粘贴进去。
test2.cpp：

#include 
using namespace cv;
int main()
{
	//从摄像头读取视频
	VideoCapture capture("man.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;
}
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代码讲解：

• 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数据结构
• 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。

准备一个小视频，我这里准备了 man.mp4 。

编译 test2.cpp 文件。

g++ test2.cpp -o test2 `pkg-config --cflags --libs opencv`
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输出结果。

./test2
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运行结果:

2.3 录制视频

创建一个 test3.cpp 。

复制粘贴一下代码。
test3.cpp：

/*********************************************************************
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
#include 
#include
#include
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;
}

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编译 test3.cpp 文件。

g++ test3.cpp -o test3 `pkg-config --cflags --libs opencv`
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输出结果。

./test3
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生成了一个 .avi 文件，并不断生成帧。

至此，OpenCV的安装和使用就大功告成了，OpenCV 的许多功能可以百度一下。

三、总结

在Ubuntu下安装OpenCV，确实大麻烦了，各种步骤繁杂，而 OpenCV 的使用确实有意思，可以应用在许多领域，比如人脸识别、摄像监控等等。

四、参考资料

opencv使用示例

在Ubuntu18.04上安装opencv 3.4.1

【嵌入式】Windows10&Ubantu16.04&树莓派3B+安装opencv教程