OpenCV】有关内存释放的一些问题
(2014-01-10 16:18:05)
| 分类： OpenCV |
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前一天把系统整个重写了一遍，脉络清晰了很多，也终于解决了以前很多崩溃，异常退出的问题。这里小小总结一下自己遇到的麻烦。
1、内存泄露
内存泄露是说没有释放已经不能使用的内存，这里一般指堆的内存才需要显示的释放。比如用malloc，calloc，realloc，new分配的内存是在堆上的，需要用free，delete显示的回收。内存泄露最明显的一是程序很慢，在运行程序时你可以启动任务管理器，会看到程序占用的内存一直“砰砰砰”的往上涨：
最后直接崩溃，或者你关闭程序的时候也会异常退出，出现
Debug Assertion Failed!
Expression: _BLOCK_TYPE_IS_VALID(pHead->nBlockUse)
之类的问题。
除了new的对象我们知道要delete。OpenCV中使用cvCreateImage()新建一个IplImage*，以及使用cvCreateMat()新建一个CvMat*，都需要cvReleaseImage()
- IplImage*
subImg=cvCreateImage( cvSize((img->width)*scale,(img->height)*scale), 8, 3 ); - CvMat
*tempMat=cvCreateMat((img->width)*scale,(maxFace->height)*scale,CV_MAKETYPE(image->depth,image->nChannels)); - cvReleaseImage(&subImg);
- cvReleaseMat(&tempMat);
另外一些函数要用到 CvSeq*来存放结果（通常这些都要用cvCreateMemStorage()事先分配一块内存CvMemStorage*），都要是释放掉相应的内存，这是很难找的。
比如从二值图像中寻找轮廓的函数cvFindContours():
- CvMemStorage*
m_storage=cvCreateMemStorage(0); - CvSeq
* m_contour=0; - cvFindContours(
img, m_storage, &m_contour, sizeof(CvContour), CV_RETR_LIST, CV_CHAIN_APPROX_SIMPLE, cvPoint(0,0)); - //释放内存
- cvReleaseMemStorage(&m_storage);
以及人脸识别中检测人脸的函数：
- CvMemStorage*
m_storage=cvCreateMemStorage(0); - CvHaarClassifierCascade*
cascade = (CvHaarClassifierCascade*)cvLoad( cascade_name, 0, 0, 0 ); - CvSeq*
faces = cvHaarDetectObjects( img, cascade, m_storage,1.1, 2, 0,cvSize(30, 30) ); - //释放内存
- cvReleaseMemStorage(
&faces->storage); - cvReleaseHaarClassifierC
ascade( &cascade );
注意这里我们可以使用
cvReleaseMemStorage( &faces->storage);
来释放m_storate，也可以使用：
cvReleaseMemStorage(&m_storage);
释放内存，这是等效的，但一定不要用两次！！
2、一块内存多次释放
对应没有释放内存，对应就是一个内存释放多次，如同上面的 cvReleaseMemStorage用了两次。可能报错的地方：
- __declspec(noinline)
- void
__cdecl _CRT_DEBUGGER_HOOK(int _Reserved) - {
-
-
(_Reserved); -
_debugger_hook_dummy = 0; - }
或者： Unhandled exception at XXXXXXXXXX in XXX.exe： XXXXXXXXXXX: 堆已损坏。
除了上述的MemStorge问题，使用cvQueryFrame()取出CvCapture*每帧图像，只需在最后释放CvCapture*，不需要释放IplImage*
- CvCapture*
pCapture = cvCreateCameraCapture(-1); - IplImage*
pFrame=cvQueryFrame( pCapture ); - cvReleaseCapture(&pCapture);
*这篇是以前写的，其实还是建议大家用C++接口的OpenCV，内存问题很少了~
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OpenCV中的内存泄露问题（cvLoadImage，cvCloneImage）
在做项目的过程中，使用OpenCV经常会出现一些内存泄露问题，自己编写的程序出现问题还情有可原，但若是库函数调用和使用时出现，却很令我恼火。花了好长时间和实践的经验告诉我应该客服它。下面把一些检测出的问题进行化解。（可能是水平不够，这些函数使用不当，望高手指点）
cvLoadImage函数：
可能大家还觉察不出来，但我深有体会，在程序中这个函数使用一次两次感觉不来，但在处理序列图像循环调用这个函数时，内存泄露的可能让你目瞪口呆！
即使你在最后使用cvReleaseImage(&pImg);进行了释放，实验证明：视乎不能成功释放。
解决方法：
使用CvvImage类代替。并且使用CvvImage类的Load函数。
使用过程大概如下：
//变量定义：
CvvImage pSrcImg;
IplImag *pSrcImgCopy ;//使用IplImag变量做个拷贝。毕竟IplImag 类处理方便。
//获取图像：
pSrcImg.Load(str);//str为Cstring类型的图像文件名
pSrcImgCopy = pSrcImg.GetImage();//拷贝出pSrcImg的图像数据。
//释放内存
pSrcImg变量不需要每次释放，因为每次Load时是覆盖以前的内存区域。pSrcImgCopy 同样。
不过在程序结束时要释放，以免产生内存泄露或者别人以为你忘了。
cvReleaseImage(&pSrcImgCopy );
pSrcImg.Destroy();
不过要正确释放pSrcImgCopy 时，声明时必须create下：
pSrcImgCopy = cvCreateImage(cvSize(IMGWIDHT,IMGHEIGHT),IPL_DEPTH_8U, 3);
//IMGWIDHT,IMGHEIGHT为图像宽和高。
cvCloneImage函数：
这个函数也会出现内存泄露！虽然可以释放，但程序复杂不知道在那里释放，因为它每次拷贝是制作图像的完整拷贝包括头、ROI和数据。不会覆盖以前的内容。每次使用时编译器会分配内存空间。一个752*480大小的图像，每次泄露的内存大约为1M。
解决方法：
使用cvCopy函数代替。
cvCopy(pSrcImg,pImg,NULL);//代替 pImg = cvCloneImage(pSrcImg);
pImg初始化时必须分配空间，否则上述函数不能执行。
pImg = cvCreateImage(cvSize(IMGWIDHT,IMGHEIGHT),IPL_DEPTH_8U, 3);
最近一直在用opencv编写算法程序，但是cvCloneImage、cvCopyImage和cvCloneMat、cvCopyMat这几个函数让我痛苦了好一阵子，程序代码没有任何问题，但是就是得不到结果，在子函数中返回值根本不是我想要的，由于代码挺庞大的，一直没找到问题出在哪里，于是设置一个个断点，通过步步调试，终于发现问题出在了cvCloneImage、cvCopyImage和cvCloneMat、cvCopyMat这几个函数的误用，cvCloneImage与cvCloneMat是在赋值的同时会开辟一个新的空间给定义的变量，cvCopyImage与cvCopyMat只复制值，并不会分配一个空间给赋值对象，因此cvCloneImage与cvCloneMat只适合用于变量开始定义，千万不要用在算法处理中间，否则会产生一个新的地址空间，会将赋值对象的指针地址改变，这样会导致整个程序有不可预测的错误发生，最明显的就是你本来想把子函数中的新变量值送回上一层函数，但是由于指针的指向已经改变，所以返回后的值并不会改变。在程序中间进行复制时候建议使用cvCopyImage与cvCopyMat。
因此当使用opencv函数时候，不同函数实现同一个功能，但是一定要注意他们之间的区别，不然会让你很痛苦，寻找这种错误真的很烦人。
http://benson.is-programmer.com/posts/21042.html
最近在使用opencv的时候，发现在图像函数部分，opencv的内存管理存在一定问题。在使用IplImage的图像cvcloneImage()后，调用cvReleaseImage()时，内存并不能全部释放。在实时视频处理程序中，伴随程序运行，很容易造成系统内存消耗殆尽。
举例来说，看下面的一个最简单代码：
#include"cv.h"
#include"highgui.h"
#pragma comment(lib,"cv.lib")
#pragma comment(lib,"highgui.lib")
#pragma comment(lib,"cxcore.lib")
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
}
运行程序，此时，打开资源管理器，可以看到其所占的“内存使用”一直保持稳定。而如果，简单修改下上面的程序，改变如下：
#include"cv.h"
#include"highgui.h"
#pragma comment(lib,"cv.lib")
#pragma comment(lib,"highgui.lib")
#pragma comment(lib,"cxcore.lib")
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
CvCapture* capture = cvCreateCameraCapture(0);
IplImage* frame;
IplImage* clImage;
cvNamedWindow("ExampleShow",CV_WINDOW_AUTOSIZE);
cvNamedWindow("Example_Clone",CV_WINDOW_AUTOSIZE);
while(1)
{
frame = cvQueryFrame(capture);
if(!frame)
break;
cvShowImage("ExampleShow",frame);
clImage = cvCreateImage(cvSize(frame->width,frame->height),frame->depth,frame->nChannels);
clImage = cvCloneImage(frame);
cvShowImage("Example_Clone",clImage);
char c = cvWaitKey(33);
if(c == 27)
break;
cvReleaseImage(&clImage);
}
cvReleaseCapture(&capture);
cvDestroyWindow("ExampleShow");
cvDestroyWindow("Example_Clone");
return 0;
}
同样，运行程序，打开资源管理器，可以看到“内存使用”中，该程序的内存使用量在不断增加。虽然，程序中对拷贝的图像进行了释放，但是，事实上，却没有看到多少效果！
虽然发现了这个问题，也在网络上看到相关的这个问题的讨论，试验了几种方法，发现并不work。在此提出问题，继续探索吧。
戏剧性阶段二：“改良方法”的出现
在网络上看到，除了cvCloneImage()还有cvLoadImage()也有内存泄露问题。最终的有效解决办法是使用cvCopy()来替换代码中的cvCloneImage(),这时候，不会出现内存不断递增的情况。而cvLoadImage()可以CvvImage类的图像装载函数，然后拷贝到目标图像即可。
戏剧性三：真正原因的捕获和分析
内存无法释放的原因分析：
今天偶然想起，在观察上面的代码时，发现在其中存在一句：clImage = cvCreateImage(cvSize(frame->width,frame->height),frame->depth,frame->nChannels);
这句是向内存申请一片空间，用于存放目的图像的空间。造成内存泄露的真正原因是这句。
在使用cvCloneImage()的时候，其实是对源图像指针所指向的图像头、数据、ROI等进行了一个完全的拷贝，放在一个新的内存区域，函数结果使得目标图像指向新的内存，而原来用cvCreateImage()所分配的区域没有被正确释放，成为一片“悬挂地址区域”。在后面调用cvReleaseImage()的时候，释放的是后面其所指向的区域。
因此，要避免这种情况的出现，
一种方法是：可以在cvCloneImage()前，先调用cvReleaseImage()来释放之前分配的地址区域。然后执行克隆函数cvCloneImage()操作。也可以在前面不分配空间，直接调用克隆操作。
另外一种方法，如果使用cvCopy()函数操作，由于该函数并不会对图像指针分配空间，所以需要先自己用cvCreateImage()分配一段区域，然后调用拷贝函数cvCopy()，来对图像赋值。这样最后释放的是图像指针所指的地址区域。这两种方法都不会出现内存泄露的问题了。
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