cv版本2.4.9
编译器vs2019
资料书:OpenCV3编程入门(毛星云)
按照网上教程。
运行测试程序遇到的问题:
OpenCV Error: Assertion failed (size.width>0 && size.height>0) in cv::imshow, file ........\opencv\modules\highgui\src\window.cpp, line 261
原因是由于图片的地址错误。图片应该存在项目下。
测试程序
#include <opencv2/opencv.hpp> using namespace cv; int main() { /*Mat img = imread("1.jpg");*///这里的图片存在项目下(文件中) Mat img = imread("D:\\cv\\opencv_demo\\1.jpg");//注意地址间是\\ imshow("[载入的图片]", img); waitKey(6000); }
在运行过程中,如果出现XXX未定义等情况,最好将cv删掉重新解压使用
1、图像腐蚀
用暗色部分腐蚀掉图片中的亮色部分
#include <opencv2/opencv.hpp> using namespace cv; //图片腐蚀 int main() { Mat scrimage = imread("1.jpg"); imshow("原图", scrimage); //腐蚀操作 Mat element = getStructuringElement(MORPH_RECT, Size(15, 15)); Mat dstImage; erode(scrimage, dstImage, element);//进行图像腐蚀 imshow("效果图", dstImage); waitKey(); return 0; }
2、图像模糊
#include <opencv2/opencv.hpp> using namespace cv; //图片模糊 int main() { Mat scrImage = imread("1.jpg"); imshow("原图", scrImage); Mat dstImage; blur(scrImage, dstImage, Size(7, 7));//图片模糊 imshow("效果图", dstImage); waitKey(); }
3、canny边缘检测
载入图像,先转为灰度图,再用blur进行图片模糊降噪,用canny进行边缘检测
#include <opencv2/opencv.hpp> using namespace cv; //图片边缘检测 int main() { Mat srcImage = imread("2.jpg"); imshow("原图", srcImage); Mat dstImage,edge,grayImage; dstImage.create(srcImage.size(), srcImage.type());//设置和原图一样的矩阵 cvtColor(srcImage, grayImage, CV_BGR2GRAY);//在dstImage矩阵上生成图 blur(grayImage, edge, Size(3, 3)); Canny(edge, edge, 3, 9, 3); imshow("效果图", edge); waitKey(); return 0; }
4、读取并播放视频
#include <opencv2\opencv.hpp> using namespace cv; int main(){ VideoCapture capture("1.avi");//存储位置相同 while(1){ Mat frame; capture>>frame; imshow("读取视频",frame); waitKey(30); } return 0; }
5、截取摄像头图像并canny处理
#include <opencv2/opencv.hpp> using namespace cv; int main() { VideoCapture capture(0);//表示使用摄像头 Mat edges; while (1) { Mat frame; capture >> frame; cvtColor(frame, edges, CV_BGR2GRAY); blur(edges, edges, Size(7, 7)); Canny(edges, edges, 0, 30, 3); imshow("结果", edges); if (waitKey(30) >= 0) { break; } } return 0; }
//输出当前cv版本 printf("\t版本 OpenCV" CV_VERSION);
cv2开始使用Mat为数据类型进行图像存取
读取文件中的图像
Mat imread(const string& filename,int flags=1);
const string&filename:填入图片的路径名
int flags:载入标识,指定加载图像的颜色类型。默认值为1,可忽略。
取个各值意义:
-1:废除
0:图像转换成灰度后返回
1:转换图像到彩色再返回(默认值)
2:若取该值且载入的图像的深度为16或32位,就返回对应深度的图像,否则就转换为8位图像再返回
如果不想使用以上固定的赋值方式,还可:
falgs>0 返回三通道的彩色图像
flags=0 返回灰度图像(就是灰色的)
flags<0返回包含Alpha通道的加载图像
在指定窗口中显示一幅图像
void imshow(const string& winname,InputArray mat)
const strings& winname:需要显示的窗口的标识名称
InputArray mat:需要显示的图像
如果窗口是用CV_WINDOW_AUTOSIZE(默认值)标志创建,那么显示图像的原始大小,否则将图像进行缩放以适合窗口。
注意:在这里遇到的InputArray类型可以直接看作是Mat类型来使用
创建一个窗口
如果只是简单的显示图像,不需要这一步,直接imread、imshow即可。但是如果需要在显示窗口之前就用到窗口名时,如添加滑动条,就需要先创建出窗口,显式规定窗口名称
void namedWindow(const string& winname,int flags = WINDOW_AUTOSIZE)
winname:填写被用作窗口的标识符的窗口名称
flags:窗口的标识,它可以填以下值
WINDOW_NORMAL:用户可以改变窗口的大小(或者是CV_WINDOW_NORMAL)
WINDOW_AUTOSIZE:自动调整窗口大小,用户不可手动修改(默认)
WINDOW_OPENGL: 窗口创建时会支持Open GUI
以上标识,在CV2中也可写为CV_标识
注意namedwindow建的窗口要与后续imread显示图片使用的名字一样
输出图像到文件
bool imwrite(const string& filename,InputArray img,const vector
filename:写入的文件名。要带上后缀
img:Mat数据类型的图像数据
params:特定格式保存的参数编码。有默认值。要填写的话查一下。
#include <opencv2/opencv.hpp> #include <vector> using namespace cv; using namespace std; void createAlphaMat(Mat& mat) { for (int i = 0; i < mat.rows; ++i) { for (int j = 0; j < mat.cols; ++j) { Vec4b& rgba = mat.at<Vec4b>(i, j); rgba[0] = UCHAR_MAX; rgba[1] = saturate_cast<uchar>((float(mat.cols - j)) / ((float)mat.cols) * UCHAR_MAX); rgba[2] = saturate_cast<uchar>((float(mat.rows - i)) / ((float)mat.rows) * UCHAR_MAX); rgba[3] = saturate_cast<uchar>(0.5 * (rgba[1] + rgba[2])); } } } int main() { //创建带alpha通道的Mat Mat mat(480, 640, CV_8UC4); createAlphaMat(mat); vector<int>compression_params; compression_params.push_back(CV_IMWRITE_PNG_COMPRESSION);//CV2版本 //compression_params.push_back(IMWRITE_PNG_COMPRESSION);//CV3版本 compression_params.push_back(9); //这里是对imwrite中params参数的输入设置 //显示图片 try { imwrite("透明Alpha值图.png", mat, compression_params); imshow("生成的png图", mat); fprintf(stdout, "PNG图片文件的alpha数据保存完毕~\n可以在工程目录下查看由imwrite函数生成的图片\n"); waitKey(0); } catch (runtime_error& ex) { fprintf(stderr, "图像转换成PNG格式发生错误:%s\n", ex.what()); return 1; } return 0; }
上述代码重点在于imwrite的使用方式,不需要纠结它的画法
CV_IMWRITE_PNG_COMPRESSION:png格式图片
CV_IMWRITE_JPEG_QUALITY:jpeg格式
#include <opencv2/opencv.hpp> #include <vector> using namespace cv; using namespace std; int main() { Mat image = imread("dota.jpg", 199); Mat logo = imread("1.jpg"); namedWindow("原图"); imshow("原图", image); Mat imageROI; //imageROI = image(Rect(800, 350, logo.cols, logo.rows)); imageROI = image(Range(100, 100 + logo.rows), Range(200, 200 + logo.cols)); //100和200表示起始点的位置 addWeighted(imageROI, 0.5, logo, 0.3, 0., imageROI); namedWindow("修改后"); imshow("修改后", image); imwrite("生成.jpg", image); waitKey(0); return 0; }
将两张图片贴在一起。需要注意的点是使用Range计算logo图所贴在dota图上位置时,要计算好位置,否则会出现越界的错误
依附于窗口存在
创建一个可以调整数值的滑动条
int createTrackbar(const string& trackbarname,const string& winname,int value,int count,TrackbarCallback onChange=0,void userdata=0)**
trackbarname:轨迹条的名字
winname:窗口的名字(对应namedWindow)
value:指向整型的指针,表示滑块位置
count:表示滑块可以达到的最大位置的值。滑块最小位置的值为0.
onChange:默认为0.指向回调函数指针,滑块位置改变函数就回调。函数回调原型必须是
void XX(int,void*)形式
userdata:默认为0.用户传回回调函数的数据,用来处理轨迹条事件。如果value为全局变量,则不需要管该函数
#include <opencv2/opencv.hpp> #include <vector> using namespace cv; using namespace std; //滑动条控制混合图像 #define WINDOW_NAME "线性混合示例" //这里定义的窗口名为了在函数和main中都可以指向同一个窗口 const int g_nMaxAlphaValue = 100;//Alpha值的最大值 int g_nAlphaValueSlider;//滑动条对应的变量 double g_dAlphaValue; double g_dBetaValue; //声明存储图像的变量 Mat g_srcImage1; Mat g_srcImage2; Mat g_dstImage; void on_Trackbar(int, void*) { //求出当前alpha值相对于最大值的比例 g_dAlphaValue = (double)g_nAlphaValueSlider / g_nMaxAlphaValue; //则beta值为1减去alpha值 g_dBetaValue = (1.0 - g_dAlphaValue); //根据alpha和beta值进行线性混合 addWeighted(g_srcImage1, g_dAlphaValue, g_srcImage2, g_dBetaValue, 0.0, g_dstImage); //显示效果图 imshow(WINDOW_NAME, g_dstImage); } int main(int argc, char** argv) { //加载图像 (两图像的尺寸需相同) g_srcImage1 = imread("3.1.jpg"); g_srcImage2 = imread("3.2.jpg"); if (!g_srcImage1.data) { printf("读取第一幅图片错误,请确定目录下是否有imread函数指定图片存在~! \n"); return -1; } if (!g_srcImage2.data) { printf("读取第二幅图片错误,请确定目录下是否有imread函数指定图片存在~!\n"); return -1; } //设置滑动条初值为70 g_nAlphaValueSlider = 70; //创建窗体 namedWindow(WINDOW_NAME, 1); //在创建的窗体中创建一个滑动条控件 char TrackbarName[50];//滑动条前说明字符的长度 sprintf(TrackbarName, "透明值 %d", g_nMaxAlphaValue); createTrackbar(TrackbarName, WINDOW_NAME, &g_nAlphaValueSlider, g_nMaxAlphaValue, on_Trackbar); //这里的第三个参数value为全局变量,所以最后一个参数可以省略。on_Trackbar为回调函数 //结果在回调函数中显示 on_Trackbar(g_nAlphaValueSlider, 0);///显示的拖动的值。刚打开为默认值 //按任意键退出 waitKey(0); return 0; }
可以通过上面的滑动条修改图片的透明度
获取当前轨迹条的位置并返回。
int getTrackbarPos(const string& trackname,const string& winname):trackname为轨迹条名字,winname为轨迹条父窗口名字
void setMouseCallback(const string& winname,MouseCallback onm ouse,void* userdata = 0)
winname:窗口名字
onmouse:指定窗口里每次鼠标时间发生的时候,被调用的函数指针
userdata:用户定义的传递到回调函数的参数,默认值为0
#include <opencv2/opencv.hpp> using namespace cv; #define WINDOW_NAME "【程序窗口】" //为窗口标题定义的宏 //-----------------------------------【全局函数声明部分】------------------------------------ // 描述:全局函数的声明 //------------------------------------------------------------------------------------------------ void on_MouseHandle(int event, int x, int y, int flags, void* param); void DrawRectangle(cv::Mat& img, cv::Rect box); //-----------------------------------【全局变量声明部分】----------------------------------- // 描述:全局变量的声明 //----------------------------------------------------------------------------------------------- Rect g_rectangle; bool g_bDrawingBox = false;//是否进行绘制 RNG g_rng(12345); //-----------------------------------【main( )函数】-------------------------------------------- // 描述:控制台应用程序的入口函数,我们的程序从这里开始执行 //------------------------------------------------------------------------------------------------- int main(int argc, char** argv) { //【1】准备参数 g_rectangle = Rect(-1, -1, 0, 0); Mat srcImage(600, 800, CV_8UC3), tempImage; srcImage.copyTo(tempImage); g_rectangle = Rect(-1, -1, 0, 0); srcImage = Scalar::all(0); //【2】设置鼠标操作回调函数 namedWindow(WINDOW_NAME); setMouseCallback(WINDOW_NAME, on_MouseHandle, (void*)&srcImage); //【3】程序主循环,当进行绘制的标识符为真时,进行绘制 while (1) { srcImage.copyTo(tempImage);//拷贝源图到临时变量 if (g_bDrawingBox) DrawRectangle(tempImage, g_rectangle);//当进行绘制的标识符为真,则进行绘制 imshow(WINDOW_NAME, tempImage); if (waitKey(10) == 27) break;//按下ESC键,程序退出 } return 0; } //--------------------------------【on_MouseHandle( )函数】----------------------------- // 描述:鼠标回调函数,根据不同的鼠标事件进行不同的操作 //----------------------------------------------------------------------------------------------- void on_MouseHandle(int event, int x, int y, int flags, void* param) { Mat& image = *(cv::Mat*) param; switch (event) { //鼠标移动消息 case EVENT_MOUSEMOVE: { if (g_bDrawingBox)//如果是否进行绘制的标识符为真,则记录下长和宽到RECT型变量中 { g_rectangle.width = x - g_rectangle.x; g_rectangle.height = y - g_rectangle.y; } } break; //左键按下消息 case EVENT_LBUTTONDOWN: { g_bDrawingBox = true; g_rectangle = Rect(x, y, 0, 0);//记录起始点 } break; //左键抬起消息 case EVENT_LBUTTONUP: { g_bDrawingBox = false;//置标识符为false //对宽和高小于0的处理 if (g_rectangle.width < 0) { g_rectangle.x += g_rectangle.width; g_rectangle.width *= -1; } if (g_rectangle.height < 0) { g_rectangle.y += g_rectangle.height; g_rectangle.height *= -1; } //调用函数进行绘制 DrawRectangle(image, g_rectangle); } break; } } //-----------------------------------【DrawRectangle( )函数】------------------------------ // 描述:自定义的矩形绘制函数 //----------------------------------------------------------------------------------------------- void DrawRectangle(cv::Mat& img, cv::Rect box) { cv::rectangle(img, box.tl(), box.br(), cv::Scalar(g_rng.uniform(0, 255), g_rng.uniform(0, 255), g_rng.uniform(0, 255)));//随机颜色 }
图片在设备中是以像素点矩阵的形式存在的
Mat是一个类,有两个数据部分组成:矩阵头和一个指向存储所有像素值的矩阵的指针。
自动开辟空间,不需要手动释放空间
在使用图像处理函数时,会在函数中传递大量的图片。传递大量图片时图片的复制会降低程序的运行速度。所以引入了引用计数机制。
引用计数机制:每个Mat对象有自己的信息头,但是共享同一个矩阵。这通过让矩阵指针指向同一地址而实现。拷贝构造函数只复制信息头和矩阵指针,而不复制矩阵。
Mat A,C; A = imread("1.jpg"); c = A;//这里C和A指向的都是同一个矩阵,任意一个做出修改都会导致矩阵发生变化
当矩阵属于多个对象时,由最后一个对象来清理它
如果想要复制矩阵本身,则可以使用函数clone()或者copyTo()
Mat F = A.clone(); Mat C; A.copyTo(C);//A为被复制的矩阵
++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
存储像素值需要指定颜色空间和数据类型。
颜色系统有很多:
如何存储一个原色决定在其定义域上能够控制的精度。最小为char,也可以用有符号型或无符号型。RGB中 三个char已经可以表示1600万种可能的颜色。但是如果用float或double又能给出更加精密的颜色分辨能力。
增加颜色尺寸也会增加图像所占的内存空间
Mat不仅是图像容器类,同时也是一个通用的矩阵类。
Mat(行数,列数,CV_[][][位数] [带符号与否] [类型前缀][通道数])
Mat M(2,2,CV_8UC3,Scalar(0,0,255)); cout<<M<<endl; //运算符<<只对二维矩阵有效 //Scalar为short型的向量,指定初始值 //构造多维 int sz[3] = {2,2,2}; Mat L(3,sz,CV_8UC,Scalar::all(0)); //使用指针创建信息头 IPlImage* img = cvLoadImage("1.jpg",1); Mat mtx(img); //create函数 M.create(4,4,CV_8UC(2));//此方法不能为矩阵设初值,只是改变尺寸时重新为矩阵数据开辟内存 Mat F = Mat::eye(4,4,CV_64F); Mat C = (Mat_<double>(3,3) << 0,-1,0,-1,5,-1,2,2,2); Mat RowClone = C.row(1).clone();
表示二维坐标系下的点,即以x,y来表示
Point point; point.x = 1; point.y = 2; //或者 Point point = Point(1,2);
用于传递像素值,它可以表示有4个像素的值,但如果只写三个也可以。
如Scalar(a,b,c)
在RGB中 a为蓝色分量,b绿色,c为红色
表示尺寸
表示矩阵。
其成员变量有x、y、width、height表示左上角的坐标和矩形的宽和高
Size返回Size;area()返回面积;contains(Point)看点是否在矩形内;inside(Rect函数判断矩形是否在矩形内);
tl()返回左上角坐标;br返回右下角坐标
使用cvtColor()函数
cvtColor(输入图像,输出图像,颜色空间转换标识符,目标对象的通道数(若为0则表示目标图像取源图像的通道数))
Opencv中默认的图片通道存储顺序为BGR
#include<iostream> #include<opencv2/opencv.hpp> using namespace cv; using namespace std; int main() { Mat image1 = imread("1.1.jpg"),dstImage; //读取图像; if (image1.empty()) { cout << "读取错误" << endl; return -1; } cvtColor(image1, dstImage, COLOR_BGR2Lab); imshow("xiaog", dstImage); waitKey(0); return 0; }
在绘制前,程序源文件开头会有:
#include <opencv2/core/core.hpp> #include <opencv2/highgui/highgui.hpp> using namespace cv; //OpenCV3需加入头文件: #include <opencv2/imgproc/imgproc.hpp> //-----------------------------------【宏定义部分】-------------------------------------------- // 描述:定义一些辅助宏 //------------------------------------------------------------------------------------------------ #define WINDOW_NAME1 "【绘制图1】" //为窗口标题定义的宏 #define WINDOW_NAME2 "【绘制图2】" //为窗口标题定义的宏 #define WINDOW_WIDTH 600//定义窗口大小的宏 void DrawEllipse(Mat img, double angle);//绘制椭圆 void DrawFilledCircle(Mat img, Point center);//绘制圆 void DrawPolygon(Mat img);//绘制多边形 void DrawLine(Mat img, Point start, Point end);//绘制线段 int main(void) { // 创建空白的Mat图像 Mat atomImage = Mat::zeros(WINDOW_WIDTH, WINDOW_WIDTH, CV_8UC3); Mat rookImage = Mat::zeros(WINDOW_WIDTH, WINDOW_WIDTH, CV_8UC3); // ---------------------<1>绘制化学中的原子示例图------------------------ //【1.1】先绘制出椭圆 DrawEllipse(atomImage, 90);//画椭圆,90表示该椭圆的旋转读数 DrawEllipse(atomImage, 0); DrawEllipse(atomImage, 45); DrawEllipse(atomImage, -45); //【1.2】再绘制圆心 DrawFilledCircle(atomImage, Point(WINDOW_WIDTH / 2, WINDOW_WIDTH / 2)); // ----------------------------<2>绘制组合图----------------------------- //【2.1】先绘制出椭圆 DrawPolygon(rookImage); // 【2.2】绘制矩形 rectangle(rookImage, Point(0, 7 * WINDOW_WIDTH / 8), Point(WINDOW_WIDTH, WINDOW_WIDTH), Scalar(0, 255, 255), -1, 8); // 【2.3】绘制一些线段 DrawLine(rookImage, Point(0, 15 * WINDOW_WIDTH / 16), Point(WINDOW_WIDTH, 15 * WINDOW_WIDTH / 16)); DrawLine(rookImage, Point(WINDOW_WIDTH / 4, 7 * WINDOW_WIDTH / 8), Point(WINDOW_WIDTH / 4, WINDOW_WIDTH)); DrawLine(rookImage, Point(WINDOW_WIDTH / 2, 7 * WINDOW_WIDTH / 8), Point(WINDOW_WIDTH / 2, WINDOW_WIDTH)); DrawLine(rookImage, Point(3 * WINDOW_WIDTH / 4, 7 * WINDOW_WIDTH / 8), Point(3 * WINDOW_WIDTH / 4, WINDOW_WIDTH)); // ---------------------------<3>显示绘制出的图像------------------------ imshow(WINDOW_NAME1, atomImage); moveWindow(WINDOW_NAME1, 0, 200); imshow(WINDOW_NAME2, rookImage); moveWindow(WINDOW_NAME2, WINDOW_WIDTH, 200); waitKey(0); return(0); } //-------------------------------【DrawEllipse( )函数】-------------------------------- // 描述:自定义的绘制函数,实现了绘制不同角度、相同尺寸的椭圆 //----------------------------------------------------------------------------------------- void DrawEllipse(Mat img, double angle) { int thickness = 2; int lineType = 8; ellipse(img, Point(WINDOW_WIDTH / 2, WINDOW_WIDTH / 2), Size(WINDOW_WIDTH / 4, WINDOW_WIDTH / 16), angle, 0, 360, Scalar(255, 129, 0), thickness, lineType); } //-----------------------------------【DrawFilledCircle( )函数】--------------------------- // 描述:自定义的绘制函数,实现了实心圆的绘制 //----------------------------------------------------------------------------------------- void DrawFilledCircle(Mat img, Point center) { int thickness = -1; int lineType = 8; circle(img, center, WINDOW_WIDTH / 32, Scalar(0, 0, 255), thickness, lineType); } //-----------------------------------【DrawPolygon( )函数】-------------------------- // 描述:自定义的绘制函数,实现了凹多边形的绘制 //-------------------------------------------------------------------------------------- void DrawPolygon(Mat img) { int lineType = 8; //创建一些点 Point rookPoints[1][20]; rookPoints[0][0] = Point(WINDOW_WIDTH / 4, 7 * WINDOW_WIDTH / 8); rookPoints[0][1] = Point(3 * WINDOW_WIDTH / 4, 7 * WINDOW_WIDTH / 8); rookPoints[0][2] = Point(3 * WINDOW_WIDTH / 4, 13 * WINDOW_WIDTH / 16); rookPoints[0][3] = Point(11 * WINDOW_WIDTH / 16, 13 * WINDOW_WIDTH / 16); rookPoints[0][4] = Point(19 * WINDOW_WIDTH / 32, 3 * WINDOW_WIDTH / 8); rookPoints[0][5] = Point(3 * WINDOW_WIDTH / 4, 3 * WINDOW_WIDTH / 8); rookPoints[0][6] = Point(3 * WINDOW_WIDTH / 4, WINDOW_WIDTH / 8); rookPoints[0][7] = Point(26 * WINDOW_WIDTH / 40, WINDOW_WIDTH / 8); rookPoints[0][8] = Point(26 * WINDOW_WIDTH / 40, WINDOW_WIDTH / 4); rookPoints[0][9] = Point(22 * WINDOW_WIDTH / 40, WINDOW_WIDTH / 4); rookPoints[0][10] = Point(22 * WINDOW_WIDTH / 40, WINDOW_WIDTH / 8); rookPoints[0][11] = Point(18 * WINDOW_WIDTH / 40, WINDOW_WIDTH / 8); rookPoints[0][12] = Point(18 * WINDOW_WIDTH / 40, WINDOW_WIDTH / 4); rookPoints[0][13] = Point(14 * WINDOW_WIDTH / 40, WINDOW_WIDTH / 4); rookPoints[0][14] = Point(14 * WINDOW_WIDTH / 40, WINDOW_WIDTH / 8); rookPoints[0][15] = Point(WINDOW_WIDTH / 4, WINDOW_WIDTH / 8); rookPoints[0][16] = Point(WINDOW_WIDTH / 4, 3 * WINDOW_WIDTH / 8); rookPoints[0][17] = Point(13 * WINDOW_WIDTH / 32, 3 * WINDOW_WIDTH / 8); rookPoints[0][18] = Point(5 * WINDOW_WIDTH / 16, 13 * WINDOW_WIDTH / 16); rookPoints[0][19] = Point(WINDOW_WIDTH / 4, 13 * WINDOW_WIDTH / 16); const Point* ppt[1] = { rookPoints[0] }; int npt[] = { 20 }; fillPoly(img, ppt, npt, 1, Scalar(255, 255, 255), lineType); } //-----------------------------------【DrawLine( )函数】-------------------------- // 描述:自定义的绘制函数,实现了线的绘制 //--------------------------------------------------------------------------------- void DrawLine(Mat img, Point start, Point end) { int thickness = 2; int lineType = 8; line(img, start, end, Scalar(0, 0, 0), thickness, lineType); }