一、关于opencv的命名空间
OpenCV中的C++类和函数都是定义在命名空间cv之内的,有两种方法可以访问。
(1)在代码开头的适当位置,加上usingnamespace cv;这句。
(2)在使用OpenCV类和函数时,都加入cv::命名空间。
一般都采用第二种。
【示例】
1 #include <opencv2/core/core.hpp> 2 #include<opencv2/highgui/highgui.hpp> 3 4 using namespace cv;
二、关于Mat类型
cv::Mat类是用于保存图像以及其他矩阵数据的数据结构。默认情况下,其尺寸为0,我们也可以指定初始尺寸,比如,比如定义一个Mat类对象,就要写 cv::Mat pic(320,640,cv::Scalar(100));
Mat类型作为OpenCV2新纪元的重要代表“人物”,它是对应于OpenCV1.0时代的IplImage的主要用来存放图像的数据结构。
1 Mat myMat= imread("dota.jpg");
表示从工程目录下把一幅名为dota.jpg的jpg类型的图像载入到Mat类型的myMat中。这里的imread函数这篇文章的下文就会详细剖析到。
三、图像的载入和显示
在新版本的OpenCV2中,最简单的图像载入和显示只需要3句代码,非常便捷。这三句代码分别对应了三个函数,他们分别是:
imread( ), namedWindow( )以及imshow( )。
1.imread函数
函数原型如下:
1 Mat imread(const string& filename, intflags=1 );
第一个参数,const string&类型的filename,填我们需要载入的图片路径名,支持的图片类型有:
1 位图 - *.bmp, 2 JPEG文件 - *.jpeg, *.jpg, *.jpe 3 JPEG 2000文件- *.jp2 4 PNG图片 - *.png 5 便携文件格式- *.pbm, *.pgm, *.ppm 6 TIFF 文件 - *.tiff, *.tif
第二个参数,int类型的flags,为载入标识,它指定一个加载图像的颜色类型。可以看到它自带缺省值1.所以有时候这个参数在调用时我们可以忽略,在看了下面的讲解之后,我们就会发现,如果在调用时忽略这个参数,就表示载入三通道的彩色图像。
可以在OpenCV中标识图像格式的枚举体中取值。通过转到定义,我们可以在higui_c.h中发现这个枚举的定义是这样的:
1 enum 2 { 3 /* 8bit, color or not */ 4 CV_LOAD_IMAGE_UNCHANGED =-1, 5 /* 8bit, gray */ 6 CV_LOAD_IMAGE_GRAYSCALE =0, 7 /* ?, color */ 8 CV_LOAD_IMAGE_COLOR =1, 9 /* any depth, ? */ 10 CV_LOAD_IMAGE_ANYDEPTH =2, 11 /* ?, any color */ 12 CV_LOAD_IMAGE_ANYCOLOR =4 13 };
相应的解释:
1 CV_LOAD_IMAGE_UNCHANGED,这个标识在新版本中被废置了,忽略。 2 CV_LOAD_IMAGE_ANYDEPTH- 如果取这个标识的话,若载入的图像的深度为16位或者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。 3 CV_LOAD_IMAGE_COLOR- 如果取这个标识的话,总是转换图像到彩色一体 4 CV_LOAD_IMAGE_GRAYSCALE- 如果取这个标识的话,始终将图像转换成灰度1
如果输入有冲突的标志,将采用较小的数字值。比如CV_LOAD_IMAGE_COLOR | CV_LOAD_IMAGE_ANYCOLOR 将载入3通道图。
如果想要载入最真实的图像,选择CV_LOAD_IMAGE_ANYDEPTH | CV_LOAD_IMAGE_ANYCOLOR。
因为flags是int型的变量,如果我们不在这个枚举体中取值的话,还可以这样来:
- flags >0返回一个3通道的彩色图像。
- flags =0返回灰度图像。
- flags <0返回包含Alpha通道的加载的图像。
需要注意的点:输出的图像默认情况下是不载入Alpha通道进来的。如果我们需要载入Alpha通道的话呢,这里就需要取负值。
【示例】
1 Mat image0=imread("dota.jpg",CV_LOAD_IMAGE_ANYDEPTH | CV_LOAD_IMAGE_ANYCOLOR);//载入最真实的图像 2 Mat image1=imread("dota.jpg",0);//载入灰度图 3 Mat image2=imread("dota.jpg",199);//载入3通道的彩色图像 4 Mat logo=imread("dota_logo.jpg");//载入3通道的彩色图像
2.namedWindow函数
顾名思义,namedWindow函数,用于创建一个窗口。函数原型是这样的:
void namedWindow(const string& winname,int flags=WINDOW_AUTOSIZE );
第一个参数,const string&型的name,即填被用作窗口的标识符的窗口名称。
第二个参数,int 类型的flags ,窗口的标识,可以填如下的值:
1 WINDOW_NORMAL设置了这个值,用户便可以改变窗口的大小(没有限制) 2 WINDOW_AUTOSIZE如果设置了这个值,窗口大小会自动调整以适应所显示的图像,并且不能手动改变窗口大小。 3 WINDOW_OPENGL 如果设置了这个值的话,窗口创建的时候便会支持OpenGL。
函数剖析:
首先需要注意的是,它有默认值WINDOW_AUTOSIZE,所以,一般情况下,这个函数我们填一个变量就行了。
namedWindow函数的作用是,通过指定的名字,创建一个可以作为图像和进度条的容器窗口。如果具有相同名称的窗口已经存在,则函数不做任何事情。
我们可以调用destroyWindow()或者destroyAllWindows()函数来关闭窗口,并取消之前分配的与窗口相关的所有内存空间。但话是这样说,其实对于代码量不大的简单小程序来说,我们完全没有必要手动调用上述的destroyWindow()或者destroyAllWindows()函数,因为在退出时,所有的资源和应用程序的窗口会被操作系统会自动关闭。
3.imshow函数
在指定的窗口中显示一幅图像。
void imshow(const string& winname, InputArray mat);
第一个参数,const string&类型的winname,填需要显示的窗口标识名称。
第二个参数,InputArray 类型的mat,填需要显示的图像。
这里的InputArray 我们讲一下吧,不然一直是个梗在这边。
我们可以在Highgui.hpp中查到imshow的原型:
1 CV_EXPORTS_W void imshow(const string&winname, InputArray mat);
在core.hpp中查到一个typedef声明:
1 typedef const _InputArray& InputArray;
这其实一个类型声明引用,就是说_InputArray和InputArray是一个意思,在core.hpp可以发现了InputArray的真身:
1 class CV_EXPORTS _InputArray 2 { 3 public: 4 enum { 5 KIND_SHIFT = 16, 6 FIXED_TYPE = 0x8000 << KIND_SHIFT, 7 FIXED_SIZE = 0x4000 << KIND_SHIFT, 8 KIND_MASK = ~(FIXED_TYPE|FIXED_SIZE) - (1 << KIND_SHIFT) + 1, 9 10 NONE = 0 <<KIND_SHIFT, 11 MAT = 1 <<KIND_SHIFT, 12 MATX = 2 <<KIND_SHIFT, 13 STD_VECTOR = 3 <<KIND_SHIFT, 14 STD_VECTOR_VECTOR = 4 << KIND_SHIFT, 15 STD_VECTOR_MAT = 5 <<KIND_SHIFT, 16 EXPR = 6 <<KIND_SHIFT, 17 OPENGL_BUFFER = 7 <<KIND_SHIFT, 18 OPENGL_TEXTURE = 8 <<KIND_SHIFT, 19 GPU_MAT = 9 <<KIND_SHIFT, 20 OCL_MAT =10 <<KIND_SHIFT 21 }; 22 _InputArray(); 23 24 _InputArray(const Mat& m); 25 _InputArray(const MatExpr& expr); 26 template<typename _Tp> _InputArray(const _Tp* vec, int n); 27 template<typename _Tp> _InputArray(const vector<_Tp>&vec); 28 template<typename _Tp> _InputArray(constvector<vector<_Tp> >& vec); 29 _InputArray(const vector<Mat>& vec); 30 template<typename _Tp> _InputArray(const vector<Mat_<_Tp>>& vec); 31 template<typename _Tp> _InputArray(const Mat_<_Tp>& m); 32 template<typename _Tp, int m, int n> _InputArray(constMatx<_Tp, m, n>& matx); 33 _InputArray(const Scalar& s); 34 _InputArray(const double& val); 35 // < Deprecated 36 _InputArray(const GlBuffer& buf); 37 _InputArray(const GlTexture& tex); 38 // > 39 _InputArray(const gpu::GpuMat& d_mat); 40 _InputArray(const ogl::Buffer& buf); 41 _InputArray(const ogl::Texture2D& tex); 42 43 virtual Mat getMat(int i=-1) const; 44 virtual void getMatVector(vector<Mat>& mv) const; 45 // < Deprecated 46 virtual GlBuffer getGlBuffer() const; 47 virtual GlTexture getGlTexture() const; 48 // > 49 virtual gpu::GpuMat getGpuMat() const; 50 /*virtual*/ ogl::Buffer getOGlBuffer() const; 51 /*virtual*/ ogl::Texture2D getOGlTexture2D() const; 52 53 virtual int kind() const; 54 virtual Size size(int i=-1) const; 55 virtual size_t total(int i=-1) const; 56 virtual int type(int i=-1) const; 57 virtual int depth(int i=-1) const; 58 virtual int channels(int i=-1) const; 59 virtual bool empty() const; 60 61 #ifdefOPENCV_CAN_BREAK_BINARY_COMPATIBILITY 62 virtual ~_InputArray(); 63 #endif 64 65 int flags; 66 void* obj; 67 Size sz; 68 };
可以看到,_InputArray类的里面首先定义了一个枚举,然后是各类的模板类型和一些方法。更复杂的我们暂且不挖深讲了,很多时候,遇到函数原型中的InputArray类型,我们把它简单地当做Mat类型就行了。
imshow 函数详解:
imshow 函数用于在指定的窗口中显示图像。如果窗口是用CV_WINDOW_AUTOSIZE(默认值)标志创建的,那么显示图像原始大小。否则,将图像进行缩放以适合窗口。而imshow 函数缩放图像,取决于图像的深度:
1 如果载入的图像是8位无符号类型(8-bit unsigned),就显示图像本来的样子。 2 如果图像是16位无符号类型(16-bit unsigned)或32位整型(32-bit integer),便用像素值除以256。也就是说,值的范围是[0,255 x 256]映射到[0,255]。 3 如果图像是32位浮点型(32-bit floating-point),像素值便要乘以255。也就是说,该值的范围是[0,1]映射到[0,255]。
还有一点,若窗口创建(namedWindow函数)的时候,如果设定了支持OpenGL(WINDOW_OPENGL ),那么imshow还支持ogl::Buffer ,ogl::Texture2D以及gpu::GpuMat作为输入。
4、输出图像到文件——imwrite函数
在OpenCV中,输出图像到文件,我们一般都用imwrite函数,它的声明如下:
1 bool imwrite(const string& filename,InputArray img, const vector<int>& params=vector<int>() );
■ 第一个参数,const string&类型的filename,填需要写入的文件名就行了,带上后缀,比如,“123.jpg”这样。
■ 第二个参数,InputArray类型的img,一般填一个Mat类型的图像数据就行了。
■ 第三个参数,const vector<int>&类型的params,表示为特定格式保存的参数编码,它有默认值vector<int>(),所以一般情况下不需要填写。而如果要填写的话,有下面这些需要了解的地方:
1 对于JPEG格式的图片,这个参数表示从0到100的图片质量(CV_IMWRITE_JPEG_QUALITY),默认值是95. 2 对于PNG格式的图片,这个参数表示压缩级别(CV_IMWRITE_PNG_COMPRESSION)从0到9。较高的值意味着更小的尺寸和更长的压缩时间,而默认值是3。 3 对于PPM,PGM,或PBM格式的图片,这个参数表示一个二进制格式标志(CV_IMWRITE_PXM_BINARY),取值为0或1,而默认值是1。
函数解析:
imwrite函数用于将图像保存到指定的文件。图像格式是基于文件扩展名的,可保存的扩展名和imread中可以读取的图像扩展名一样。
下面是一个图片载入、显示和输出的示例:
//图像载入、显示和输出 #include<opencv2/opencv.hpp> #include<opencv2/highgui/highgui.hpp> using namespace cv;//OpenCV中的C++类和函数都是定义在命名空间cv之内的 int main() { Mat srcImage = imread("poster_flower_2.jpg"); namedWindow("风景"); imshow("风景", srcImage);
imwrite("hello.jpg", srcImage); waitKey(0); //等待任何按键触发 return 0; }
5、waitKey()函数
函数原型:
1 int waitKey(int delay = 0);
参数:
如果delay>0, 表示等待delay毫秒之后结束;如果delay=0, 表示无限等待,直到有按键按下结束 。
返回值:
返回值为对应按下按键的ASCII码值,如Esc的ASCII码为27