第4周作业-GCC背后的故事&OpenCV相识何必曾相逢

一、可执行程序的编译、组装过程

1、编写代码

建立相关c文件

2、链接静态库

gcc -c

 命令进行编译生成相关的3个.o目标文件

 

ar -crv lib2c.a x2x.o x2y.o

 

gcc -o xx main.c lib2c.a

大小 16.8 kB (16,816 bytes)

3、链接动态库

gcc -shared -fPIC -o lib2c.so x2x.o x2y.o

gcc main.c lib2c.so -o xx2

大小 16.8 kB (16,752 bytes)

 二、opencv图像库编程

1、opencv在ubunt20.04下的安装

安装教程参考opencv安装，途中很多问题百度解决，十分复杂

2、编写特效显示代码

在code文件夹中右击打开命令行

touch一个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("flower.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;
}

在code文件夹中准备flower.jpg文件 

执行

 问：注意gcc编译命令: gcc test1.cpp -o test1 pkg-config --cflags --libs opencv
请解释这条编译命令，它是如何获得opencv头文件、链接lib库文件的路径的？

 答：pck-config a. 检查库的版本号。如果所需要的库的版本不满足要求，它会打印出错误信息，避免链接错误版本的库文件。b. 获得编译预处理参数，如宏定义，头文件的位置。c. 获得链接参数，如库及依赖的其它库的位置，文件名及其它一些连接参数。d. 自动加入所依赖的其它库的设置。在该文件夹里面有个opencv.pc的文件，其实这就是pkg-config下OpenCV的配置文件。选项–cflags 它是用来指定程序在编译时所需要头文件所在的目录,选项 --libs则是指定程序在链接时所需要的动态链接库的目录。

3、使用opencv库编写打开摄像头压缩视频的程序

再次在code文件夹下打开命令行，新建test2.cpp文件
test2.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<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;
}

cpp编写好之后开始进行虚拟机摄像头连接

打开虚拟机设置，选择usb控制器，右方兼容性选择usb3.1，ok

 

执行命令 

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

问：

1）如果要求打开你硬盘上一个视频文件来播放，请问示例代码1第7行代码如何修改？
2）在示例代码1第9行的while循环中，Mat是一个什么数据结构？ 为什么一定要加一句waitKey延时代码，删除它行不行？
3）示例代码1代码会在while循环中一直运行，你如果试图用鼠标关闭图像显示窗口，会发现始终关不掉。需要用键盘Ctrl+C 强制中断程序，非常不友好。如何改进？

 答：1）：

	while(1){
		Mat frame;//定义一个Mat变量，用于存储每一帧的图像
		cv::VideoCapture capture; capture.open("xxx.mp4");
		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
	}

2）：
Mat是一个类。由两部分组成：矩阵头和一个指向所有像素值的矩阵的指针
不能删除，这个函数是在一个给定的时间内(单位ms)等待用户按键触发;如果用户没有按下键,就继续循环。一定的延时是确保视频播放的前提，如果没有延时，视频播放会一下子就播放完成。

3）：

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
		if(waitKey(30)==27)break;
	}

完成