OpenCV学习笔记

一、OpenCV是什么

  OpenCV 是一个开源的计算机视觉库，主要由C/C++语言编写，可以在 Windows、Linux、Mac OS X 等系统运行。

二、用处

• 安保行业；
• 网页端的图像和视频处理；
• 卫星和网络地图上拼接图像，图像扫描校准，医学图像的降噪，目标分析；
• 自动驾驶和安全系统，制造感知系统，相机校正，军事应用，无人空中、地面、水下航行器和用于声音的频谱图像等。

三、组成结构

• 最底层是基于硬件加速层（HAL）的各种硬件优化。
• 再上一层是 opencv_contrib 模块所包含的 OpenCV 由其他开发人员所贡献的代码，其包含大多数高层级的函数功能。这就是OpenCV的核心。
• 接下来是语言绑定和示例应用程序。
• 处于最上层的是 OpenCV 和操作系统的交互。

  

四、OpenCV基本api概念

1、    Mat 类是存储和操作 OpenCV 中图像的主要数据结构。这个类是在 core 模块中定义的。OpenCV 已经实现了对于这些数据结构自动分配和释放内存的机制。赋值运算符并没有从一个对象（Mat A）到另一个对象（Mat B）复制内存内容；而只是对其引用（相应内容的存储地址）的复制。之后，一个对象（A 或 B）的改变对两个对象都有影响。为了复制一个 Mat 对象的内存内容，应该使用成员函数 Mat::clone()。

 Mat 类用于密集的 n 维单通道或多通道数组。实际上它可以存储实数或复数值向量和矩阵、彩色图像或灰度图像、直方图、点云等。

2、DataType 类定义 OpenCV 的基本数据类型。基本数据类型可以是 bool、unsigned char、signed char、unsigned short、signed short、int、float、double 或者是以这些基本类型之一的值构成的一个元组（或称数组）。任何基本类型都可以用一个标识符以下面的形式定义：

CV_<bit depth>{U|S|F}C(<number of channels>)

3、使用 OpenCV 函数正确地保存一幅 RGB 图像是很重要的，该图像必须按照 BGR 通道顺序在内存中存储。按照同样的方式，当从一个文件中读取一幅 RGB 图像时，应按照 BGR 通道顺序将其存储在内存中。而且，需要补充第四个通道（alpha）来处理具有三个通道（RGB）的图像，加上了一个透明度。对于 RGB 图像，整数值越大，意味着像素更亮或 alpha 通道更透明。

4、OpenCV读取图像文件

   使用函数 imread（argv[1]，IMREAD_UNCHANGED）将图像文件读入到 Mat 对象 in_image 中。这里，第一个参数是在命令行中传递的第一个实参（argv[1]），第二个参数是一个标志（IMREAD_UNCHANGED），这就意味着存储到内存图像中的图像不会被改变。函数 imread 决定图像类型（编解码器）来自文件内容而不是来自文件扩展名。

5、OpenCV写入图像文件

  bool imwrite(const String& filename,InputArray img,const vector<int>& params=vector<int>())

该函数将一幅图像（img）保存到一个文件（filename），作为第三个可选参数，一个“属性-值”对的向量指定编解码器的参数（为使用默认值将其设置为空）。编解码器由文件的扩展名决定。

6、读视频

在 OpenCV 中，VideoCapture 类和 VideoWriter 类为视频处理中所涉及的捕获和记录任务提供了一个易用的 C++API。

   VideoCapture 既可以从视频文件读取图像，也可以从摄像头读取图像。 可以使用该类的构造函数打开视频文件或者摄像头。如果 VideoCapture 对象已经创建，也可以使用 VideoCapture::open()打开， VideoCapture::open()函数会自动调用
VideoCapture::release()函数，先释放已经打开的视频，然后再打开新视频。

7、写视频

使用 OpenCV 创建视频也非常简单，与读视频不同的是，你需要在创建视频时设置一系列参数，包括：文件名，编解码器，帧率，宽度和高度等。

将图像写入视频可以使用 VideoWriter::write()函数， VideoWriter 类中也重载了<<操作符，使用起来非常方便。另外需要注意：待写入的图像尺寸必须与创建视频时指定的尺寸一致。