OpenCV Tutorial 1 - Chapters 1 and 2

本文详细介绍了如何使用OpenCV进行基本的图像加载、显示和简单图像处理,包括高斯模糊和金字塔下采样及Canny边缘检测。通过提供具体的代码示例,帮助初学者快速掌握OpenCV的基本应用。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

 之前对一个opencv教程进行了翻译,现在贴出来和大家一起分享,希望对大家opencv的学习有所帮助。

Author(作者): Noah Kuntz (2008)
Contact(连接): nk752@drexel.edu

Keywords: OpenCV, computer vision(计算机视觉), image manipulaton, gaussian blur, avi

My Vision Tutorials Index(我的视觉教程指数)

This tutorial assumes the reader(看本教程的读者):
(1) Has a basic knowledge of Visual C++
(2) Has some familiarity with computer vision concepts

The rest of the tutorial is presented as follows:

Important Note!(重要的注意事项)

More information on the topics of these tutorials can be found in this book:Learning OpenCV: Computer Vision with the OpenCV Library

Step 1: Installing OpenCV(安装OpenCV)

Install MSVC++ on windows and GCC or GLIBC on Linux(在Windows操作系统中安装MSVC + +和在Linux操作系统中安装GCC 或者 GLIBC) .

Download OpenCV from sourceforge (从sourceforge中下载OpenCV).

Use opencv-win or opencv-lin depending on your platform of choice ( 根据你选择的平台使用opencv-win或opencv-lin).

Optionally you may purchase Intel Integrated Performance Primitives (IPP) which optimizes the performance of OpenCV(当然你也可以购买英特尔集成性能基元(IPP),它优化了OpenCV的性能) .

Optionally update OpenCV using the "Concurrent Versions System," with software like Tortoise CVS( 可选用更新的使用 “并发版本系统”的OpenCV,和如项目开发管理软件Tortoise CVS的软件).

Now you must create a C++ project and link the correct files(现在您必须建立一个C++工程和链接正确的文件). These headers should be linked:(这些头文件应联系):

#include "C:\Program Files\OpenCV\cv\include\cv.h"

#include "C:\Program Files\OpenCV\ml\include\ml.h"

#include "C:\Program Files\OpenCV\cxcore\include\cxcore.h"

#include "C:\Program Files\OpenCV\cxcore\include\cxtypes.h"

#include "C:\Program Files\OpenCV\otherlibs\highgui\highgui.h"

 

Link to cv.lib, ml.lib, cxcore.lib, and highgui.lib Make sure to change the environment variable to PATH=C:\Program Files\OpenCV\bin(链接到cv.lib,ml.lib,cxcore.lib和highgui.lib,一定要确保改变环境变量到路径 C:\Program Files\OpenCV\bin)

 

Step 2: Displaying Images and Video(显示图像和视频)


An image displayed with OpenCV(用OpenCV显示一幅图片)


The first thing we can do with OpenCV is simply access an image (我们能做的第一件事就是用opencv简单地访问一幅图像). This code will display the image "MGC.jpg" in a window(这代码将会把"MGC.jpg"图像显示在一个窗口上).cvLoadImage loads the image into an IplImage* variable(cvLoadImage是把一个图像加载到IplImage* variable).cvNamedWindow creates a window andcvShowImage paints the image on the window(cvNamedWindow是创建一个窗口, cvshowimage是在窗口上显示图像). ThencvWaitKey(0) waits for any key to be pressed at which point the memory is released and the window is cleared withcvReleaseImage and cvDestroyWindow (然后cvWaitKey(0)等待任意键被按下而此时的内存被释放,该窗口通过cvReleaseImage和cvDestroyWindow函数被销毁).


 

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])

{

        IplImage* img = cvLoadImage( "MGC.jpg" );

        cvNamedWindow( "Example1", CV_WINDOW_AUTOSIZE );

        cvShowImage("Example1", img);

        cvWaitKey(0);

        cvReleaseImage( &img );

        cvDestroyWindow( "Example1" );

        return 0;

}

 


The next step is to display a video(接下来的步骤是显示视频). Now we have to create aCvCapture* object withcvCreateFileCapture(现在我们要用cvCreateFileCapture创建一个CvCapture* object). We loop through the images usingcvQueryFrame to get each frame andcvWaitKey(33) to wait 33ms between each frame(我们通过循环使用cvQueryFrame获取每帧图像和cvWaitKey(33)每帧图像之间等待33ms). Then if the user presses Esc the loop breaks and the capture is released and the window closed(然后,如果用户按下Esc键循环中断,图像被释放且窗口被关闭). It should be noted that in order to capture from a camera instead of a video file, all that is needed is to replacecvCreateFileCapture withcvCreateCameraCapture(0) which will pick the first available camera interface(应当指出,为了从摄像头捕捉一个视频文件,而所有需要做的是取代cvCreateCameraCapture cvCreateFileCapture(0),将选择第一个可用的摄像头接口). Here is the code for playing a video(下面是播放视频的代码):


 

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])

{

        cvNamedWindow( "Example2", CV_WINDOW_AUTOSIZE );

        CvCapture* capture = cvCreateFileCapture( "MGC_RC_ATV.avi" );

        IplImage* frame;

        while(1) {

               frame = cvQueryFrame( capture );

               if( !frame ) break;

               cvShowImage( "Example2", frame );

               char c = cvWaitKey(33);

               if( c == 27 ) break;

        }

        cvReleaseCapture( &capture );

        cvDestroyWindow( "Example2" );

        return 0;

}

 


Step 3: Simple Transformations(简单的转换)


Gaussian blur transformation(高斯模糊变换)


Next we would like to be able to do some actual processing on an image(接下来,我们希望能够做一些实际的图像处理). One simple transformation is a gaussian blur(一个简单的转化是一个高斯模糊). First we load an image as before, and make two windows(首先,我们像以前加载图像,编辑两个窗口). A new function in this example is creating an empty image to hold the output, with cvCreateImage( cvGetSize(img), IPL_DEPTH_8U, 3 ) which is saying make a new image the same size as "img", with 3 channels of 8 bits each(在这个例子中一个新功能是创建一个空的图象来保证输出,与cvCreateImage(cvGetSize(img),IPL_DEPTH_8U,3),这是说,作出了新的与“img”同样大小的8位与3个通道的图象). Then the gaussian blur is accomplished with cvSmooth( img, out, CV_GAUSSIAN, 11, 11 ) which puts the result in "out" and uses a window of 11 x 11 for the blur(然后高斯模糊用cvSmooth(img, out, CV_GAUSSIAN, 11, 11)完成, 把结果放在中"out",并用11 × 11窗口的模糊). Here is the code(以下是代码):


 

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])

{

        IplImage* img = cvLoadImage( "MGC.jpg" );

        cvNamedWindow( "Example3-in" );

        cvNamedWindow( "Example3-out" );

 

        // Show the original image

        cvShowImage("Example3-in", img);

 

        // Create an image for the output

        IplImage* out = cvCreateImage( cvGetSize(img), IPL_DEPTH_8U, 3 );

 

        // Perform a Gaussian blur

        cvSmooth( img, out, CV_GAUSSIAN, 11, 11 );

 

        // Show the processed image

        cvShowImage("Example3-out", out);

 

        cvWaitKey(0);

        cvReleaseImage( &img );

        cvReleaseImage( &out );

        cvDestroyWindow( "Example3-in" );

        cvDestroyWindow( "Example3-out" );

        return 0;

}             

 


 


Downsample and Canny transformation(下采样和Canny变换)


Here is an example of more transformations, doing a pyramidal downsample of an image, and performing Canny edge detection(下面是一个例子的多个变换,做了一个图象的金字塔下采样,并进行Canny边缘检测). There are a few new things in this example(在这个例子中有一些新的东西). By adding an input of 0 to cvLoadImage the image is forced to be grayscale(通过增加一个0输入到cvLoadImage,图象被强制转换为灰度). This is required for Canny edge detection(这是对Canny边缘检测的要求). Also we use properties of the image loaded, for example "img->width."(此外,我们使用图像属性加载,例如,"img->width.") Using "->" you can see all the properties for the image that are available(使用 “->”你可以看到所有可用的图像属性). And then the image is processed usingcvPyrDown( img, out ) for the downsample, and thencvCanny( out, out, 10, 100, 3 ) for the edge detection(然后,该图像处理采用cvPyrDown( img, out )来下采样,然后用cvCanny( out, out, 10, 100, 3 )进行边缘检测). For the canny function the syntax is "input," "output," "lower threshold," "upper threshold," and "aperature." (canny的功能是"input," "output," "lower threshold," "upper threshold," and "aperature.")


 

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])

{

        IplImage* img = cvLoadImage( "MGC.jpg", 0);

        cvNamedWindow( "Example4-in" );

        cvNamedWindow( "Example4-out" );

 

        // Show the original image

        cvShowImage("Example4-in", img);

 

        // Make sure image is divisible by 2

        assert( img->width%2 == 0 && img->height%2 == 0);

 

        // Create an image for the output

        IplImage* out = cvCreateImage( cvSize(img->width/2,img->height/2), img->depth, img->nChannels );

 

        // Reduce the image by 2

        cvPyrDown( img, out );

       

        // Perform canny edge detection

        cvCanny( out, out, 10, 100, 3 );

 

        // Show the processed image

        cvShowImage("Example4-out", out);

 

        cvWaitKey(0);

        cvReleaseImage( &img );

        cvReleaseImage( &out );

        cvDestroyWindow( "Example4-in" );

        cvDestroyWindow( "Example4-out" );

 

        return 0;

}             

 


 

Final Words(结束语)

This tutorial's objective was to show how to do basic image loading and processing in OpenCV. Later tutorials in this series will expand on the functionality shown here. (本教程的目标是展示如何在OpenCV中做基本的图像加载和处理。在这个系列后面教程中,将扩大的功能讲解)

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基于数据挖掘的音乐推荐系统设计与实现 需要一个代码说明,不需要论文 采用python语言,django框架,mysql数据库开发 编程环境:pycharm,mysql8.0 系统分为前台+后台模式开发 网站前台: 用户注册, 登录 搜索音乐,音乐欣赏(可以在线进行播放) 用户登陆时选择相关感兴趣的音乐风格 音乐收藏 音乐推荐算法:(重点) 本课题需要大量用户行为(如播放记录、收藏列表)、音乐特征(如音频特征、歌曲元数据)等数据 (1)根据用户之间相似性或关联性,给一个用户推荐与其相似或有关联的其他用户所感兴趣的音乐; (2)根据音乐之间的相似性或关联性,给一个用户推荐与其感兴趣的音乐相似或有关联的其他音乐。 基于用户的推荐和基于物品的推荐 其中基于用户的推荐是基于用户的相似度找出相似相似用户,然后向目标用户推荐其相似用户喜欢的东西(和你类似的人也喜欢**东西); 而基于物品的推荐是基于物品的相似度找出相似的物品做推荐(喜欢该音乐的人还喜欢了**音乐); 管理员 管理员信息管理 注册用户管理,审核 音乐爬虫(爬虫方式爬取网站音乐数据) 音乐信息管理(上传歌曲MP3,以便前台播放) 音乐收藏管理 用户 用户资料修改 我的音乐收藏 完整前后端源码,部署后可正常运行! 环境说明 开发语言:python后端 python版本:3.7 数据库:mysql 5.7+ 数据库工具:Navicat11+ 开发软件:pycharm
MPU6050是一款广泛应用在无人机、机器人和运动设备中的六轴姿态传感器,它集成了三轴陀螺仪和三轴加速度计。这款传感器能够实时监测并提供设备的角速度和线性加速度数据,对于理解物体的动态运动状态至关重要。在Arduino平台上,通过特定的库文件可以方便地与MPU6050进行通信,获取并解析传感器数据。 `MPU6050.cpp`和`MPU6050.h`是Arduino库的关键组成部分。`MPU6050.h`是头文件,包含了定义传感器接口和函数声明。它定义了类`MPU6050`,该类包含了初始化传感器、读取数据等方法。例如,`begin()`函数用于设置传感器的工作模式和I2C地址,`getAcceleration()`和`getGyroscope()`则分别用于获取加速度和角速度数据。 在Arduino项目中,首先需要包含`MPU6050.h`头文件,然后创建`MPU6050`对象,并调用`begin()`函数初始化传感器。之后,可以通过循环调用`getAcceleration()`和`getGyroscope()`来不断更新传感器读数。为了处理这些原始数据,通常还需要进行校准和滤波,以消除噪声和漂移。 I2C通信协议是MPU6050与Arduino交互的基础,它是一种低引脚数的串行通信协议,允许多个设备共享一对数据线。Arduino板上的Wire库提供了I2C通信的底层支持,使得用户无需深入了解通信细节,就能方便地与MPU6050交互。 MPU6050传感器的数据包括加速度(X、Y、Z轴)和角速度(同样为X、Y、Z轴)。加速度数据可以用来计算物体的静态位置和动态运动,而角速度数据则能反映物体转动的速度。结合这两个数据,可以进一步计算出物体的姿态(如角度和角速度变化)。 在嵌入式开发领域,特别是使用STM32微控制器时,也可以找到类似的库来驱动MPU6050。STM32通常具有更强大的处理能力和更多的GPIO口,可以实现更复杂的控制算法。然而,基本的传感器操作流程和数据处理原理与Arduino平台相似。 在实际应用中,除了基本的传感器读取,还可能涉及到温度补偿、低功耗模式设置、DMP(数字运动处理器)功能的利用等高级特性。DMP可以帮助处理传感器数据,实现更高级的运动估计,减轻主控制器的计算负担。 MPU6050是一个强大的六轴传感器,广泛应用于各种需要实时运动追踪的项目中。通过 Arduino 或 STM32 的库文件,开发者可以轻松地与传感器交互,获取并处理数据,实现各种创新应用。博客和其他开源资源是学习和解决问题的重要途径,通过这些资源,开发者可以获得关于MPU6050的详细信息和实践指南
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