OpenCV 入门(很详细) 转译

- 日理万妓 2022-05-25 11:09 170阅读 0赞

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1.  [OpenCV 编程入门][OpenCV]
    
    1.  [内容 ][Link 2]
2.  [简介 ][Link 3]
    
    1.  [OpenCV概述 ][OpenCV_]
    2.  [资料链接 ][Link 4]
    3.  [OpenCV 命名约定 ][OpenCV _]
    4.  [编译命令 ][Link 5]
    5.  [C程序实例 ][C_]
3.  [GUI命令 ][GUI_]
    
    1.  [窗口管理 ][Link 6]
    2.  [输入设备 ][Link 7]
4.  [OpenCV基础数据结构 ][OpenCV_ 1]
    
    1.  [图像数据结构 ][Link 8]
    2.  [矩阵与向量 ][Link 9]
    3.  [其他数据结构 ][Link 10]
5.  [图像处理 ][Link 11]
    
    1.  [分配与释放图像空间 ][Link 12]
    2.  [读取存储图像 ][Link 13]
    3.  [存取图像元素 ][Link 14]
    4.  [图像转换 ][Link 15]
    5.  [绘图命令 ][Link 16]
6.  [矩阵操作 ][Link 17]
    
    1.  [分配释放矩阵空间 ][Link 18]
    2.  [存取矩阵元素 ][Link 19]
    3.  [矩阵/向量操作 ][Link 20]
7.  [视频序列操作 ][Link 21]
    
    1.  [从视频序列中抓取一帧 ][Link 22]
    2.  [获取/设定帧信息 ][Link 23]
    3.  [存储视频文件 ][Link 24]

# OpenCV 编程入门 #

美国伊力诺理工学院计算机科学系Gady Adam

翻译：Mensch

**2006年11月22日**

### 内容 ###

*  [简介][Link 25]
    
     *  [OpenCV概述][Link 25]
     *  资料链接
     *  [OpenCV 命名约定][Link 25]
     *  [编译命令][Link 25]
     *  C程序实例
 *  [GUI 命令][Link 25]
    
     *  [窗口管理][Link 25]
     *  [输入设备][Link 25]
 *  [ OpenCV 基础数据结构][Link 25]
    
     *  图像数据结构
     *  [矩阵与向量][Link 25]
     *  [其他数据结构][Link 25]
 *  [图像处理][Link 25]
    
     *  [创建与释放图像结构空间][Link 25]
     *  [读入与存储图像][Link 25]
     *  [读取图像元素][Link 25]
     *  [图像转换][Link 25]
     *  [绘图命令][Link 25]
 *  [矩阵操作][Link 25]
    
     *  [创建与释放矩阵结构空间][Link 25]
     *  [读取矩阵元素][Link 25]
     *  [矩阵/向量操作][Link 25]
 *  [视频序列处理][Link 25]
    
     *  [从视频序列中抓取一帧][Link 25]
     *  [获取/设定帧信息][Link 25]
     *  [存储视频文件][Link 25]

# 简介 #

## OpenCV概述 ##

*  什么是OpenCV
    
     *  开源C/C++计算机视觉库.
     *  面向实时应用进行优化.
     *  跨操作系统/硬件/窗口管理器.
     *  通用图像/视频载入、存储和获取.
     *  由中、高层API构成.
     *  为Intel®公司的 Integrated Performance Primitives (IPP) 提供了透明接口.
 *  特性:
    
     *  图像数据操作 (分配,释放, 复制, 设定, 转换).
     *  图像与视频 I/O (基于文件/摄像头输入, 图像/视频文件输出).
     *  矩阵与向量操作与线性代数计算(相乘, 求解, 特征值, 奇异值分解SVD).
     *  各种动态数据结构(列表, 队列, 集, 树, 图).
     *  基本图像处理(滤波, 边缘检测, 角点检测, 采样与插值, 色彩转换, 形态操作, 直方图, 图像金字塔).
     *  结构分析(连接成分, 轮廓处理, 距离转换, 模板匹配, Hough转换, 多边形近似, 线性拟合, 椭圆拟合, Delaunay三角化).
     *  摄像头标定 (寻找并跟踪标定模板, 标定, 基础矩阵估计, homography估计, 立体匹配).
     *  动作分析(光流, 动作分割, 跟踪).
     *  对象辨识 (特征方法, 隐马可夫链模型HMM).
     *  基本GUI(显示图像/视频, 键盘鼠标操作, 滚动条).
     *  图像标识 (直线, 圆锥, 多边形, 文本绘图)
 *  OpenCV 模块:
    
     *  *cv* \- OpenCV 主要函数.
     *  *cvaux* \- 辅助 (实验性) OpenCV 函数.
     *  *cxcore* \- 数据结构与线性代数算法.
     *  *highgui* \- GUI函数.

## 资料链接 ##

*  参考手册:
    
     *  <opencv-root>/docs/index.htm
 *  网络资源:
    
     *  官方网页: http://www.intel.com/technology/computing/opencv/
     *  软件下载: http://sourceforge.net/projects/opencvlibrary/
 *  书籍:
    
     *  Open Source Computer Vision Library by Gary R. Bradski, Vadim Pisarevsky, and Jean-Yves Bouguet, Springer, 1st ed. (June, 2006).
 *  视频处理例程 (位于 <opencv-root>/samples/c/目录中):
    
     *  色彩跟踪: camshiftdemo
     *  点跟踪: lkdemo
     *  动作分割: motempl
     *  边缘检测: laplace
 *  图像处理例程(位于<opencv-root>/samples/c/目录中):
    
     *  边缘检测: edge
     *  分割: pyramid\_segmentation
     *  形态: morphology
     *  直方图: demhist
     *  距离转换: distrans
     *  椭圆拟合 fitellipse

## OpenCV 命名约定 ##

*  函数命名:
    
        cvActionTarget[Mod](...)
        
            Action = 核心功能(例如 设定set, 创建create)
            Target = 操作目标 (例如 轮廓contour, 多边形polygon)
            [Mod]  = 可选修饰词 (例如说明参数类型)
 *  矩阵数据类型:
    
        CV_<bit_depth>(S|U|F)C<number_of_channels>
        
            S = 带符号整数
            U = 无符号整数
            F = 浮点数 
        
            例:   CV_8UC1 表示一个8位无符号单通道矩阵, 
                  CV_32FC2 表示一个32位浮点双通道矩阵.
 *  图像数据类型:
    
        IPL_DEPTH_<bit_depth>(S|U|F)
        
            例:   IPL_DEPTH_8U 表示一个8位无符号图像.
                  IPL_DEPTH_32F 表示一个32位浮点数图像.
 *  头文件:
    
        #include <cv.h>
            #include <cvaux.h>
            #include <highgui.h>  
            #include <cxcore.h>   // 不必要 - 该头文件已在 cv.h 文件中包含

## 编译命令 ##

*  Linux系统:
    
        g++ hello-world.cpp -o hello-world /
            -I /usr/local/include/opencv -L /usr/local/lib  /
            -lm -lcv -lhighgui -lcvaux
 *  Windows系统:
    
        注意在项目属性中设好OpenCV头文件以及库文件的路径.

## C程序实例 ##

//
    // hello-world.cpp
    //
    // 一个简单的OpenCV程序
    // 它从一个文件中读取图像，将色彩值颠倒，并显示结果. 
    //
    
    #include <stdlib.h>
    #include <stdio.h>
    #include <math.h>
    #include <cv.h>
    #include <highgui.h>
    
    
    int main(int argc, char *argv[])
    {
      IplImage* img = 0; 
      int height,width,step,channels;
      uchar *data;
      int i,j,k;
    
      if(argc<2){
        printf("Usage: main <image-file-name>/n/7");
        exit(0);
      }
    
      // 载入图像  
      img=cvLoadImage(argv[1]);
      if(!img){
        printf("Could not load image file: %s/n",argv[1]);
        exit(0);
      }
    
      // 获取图像数据
      height    = img->height;
      width     = img->width;
      step      = img->widthStep;
      channels  = img->nChannels;
      data      = (uchar *)img->imageData;
      printf("Processing a %dx%d image with %d channels/n",height,width,channels); 
    
      // 创建窗口
      cvNamedWindow("mainWin", CV_WINDOW_AUTOSIZE); 
      cvMoveWindow("mainWin", 100, 100);
    
      // 反色图像
      for(i=0;i<height;i++) for(j=0;j<width;j++) for(k=0;k<channels;k++)
        data[i*step+j*channels+k]=255-data[i*step+j*channels+k];
    
      // 显示图像
      cvShowImage("mainWin", img );
    
      // wait for a key
      cvWaitKey(0);
    
      // release the image
      cvReleaseImage(&img );
      return 0;
    }

# GUI命令 #

## 窗口管理 ##

*  创建并放置一个窗口:
    
        cvNamedWindow("win1", CV_WINDOW_AUTOSIZE); 
          cvMoveWindow("win1", 100, 100); // 以屏幕左上角为起点的偏移量
 *  读入图像:
    
        IplImage* img=0; 
          img=cvLoadImage(fileName);
          if(!img) printf("Could not load image file: %s/n",fileName);
 *  显示图像:
    
        cvShowImage("win1",img);
    
    可显示彩色或灰度的字节/浮点图像。 彩色图像数据认定为BGR顺序.
 *  关闭窗口:
    
        cvDestroyWindow("win1");
 *  改变窗口尺寸:
    
        cvResizeWindow("win1",100,100); // 新的宽/高值(象素点)

## 输入设备 ##

*  响应鼠标事件:
    
     *  定义鼠标handler:
        
            void mouseHandler(int event, int x, int y, int flags, void* param)
              {
                switch(event){
                  case CV_EVENT_LBUTTONDOWN:
                    if(flags & CV_EVENT_FLAG_CTRLKEY) 
                      printf("Left button down with CTRL pressed/n");
                    break;
            
                  case CV_EVENT_LBUTTONUP:
                    printf("Left button up/n");
                    break;
                }
              }
            
              // x,y:   针对左上角的像点坐标
            
              // event: CV_EVENT_LBUTTONDOWN,   CV_EVENT_RBUTTONDOWN,   CV_EVENT_MBUTTONDOWN,
              //        CV_EVENT_LBUTTONUP,     CV_EVENT_RBUTTONUP,     CV_EVENT_MBUTTONUP,
              //        CV_EVENT_LBUTTONDBLCLK, CV_EVENT_RBUTTONDBLCLK, CV_EVENT_MBUTTONDBLCLK,
              //        CV_EVENT_MOUSEMOVE:
            
              // flags: CV_EVENT_FLAG_CTRLKEY, CV_EVENT_FLAG_SHIFTKEY, CV_EVENT_FLAG_ALTKEY,
              //        CV_EVENT_FLAG_LBUTTON, CV_EVENT_FLAG_RBUTTON,  CV_EVENT_FLAG_MBUTTON
     *  注册handler:
        
            mouseParam=5;
              cvSetMouseCallback("win1",mouseHandler,&mouseParam);
 *  响应键盘事件:
    
     *  键盘没有事件handler.
     *  直接获取键盘操作:
        
            int key;
              key=cvWaitKey(10); // 输入等待10ms
     *  等待按键并获取键盘操作:
        
            int key;
              key=cvWaitKey(0); // 无限等待键盘输入
     *  键盘输入循环:
        
            while(1){
                key=cvWaitKey(10);
                if(key==27) break;
            
                switch(key){
                  case 'h':
                    ...
                    break;
                  case 'i':
                    ...
                    break;
                }
              }
 *  处理滚动条事件:
    
     *  定义滚动条handler:
        
            void trackbarHandler(int pos)
              {
                printf("Trackbar position: %d/n",pos);
              }
     *  注册handler:
        
            int trackbarVal=25;
              int maxVal=100;
              cvCreateTrackbar("bar1", "win1", &trackbarVal ,maxVal , trackbarHandler);
     *  获取滚动条当前位置:
        
            int pos = cvGetTrackbarPos("bar1","win1");
     *  设定滚动条位置:
        
            cvSetTrackbarPos("bar1", "win1", 25);

# OpenCV基础数据结构 #

## 图像数据结构 ##

## 矩阵与向量 ##

*  矩阵:
    
        CvMat                      // 2维数组
          |-- int   type;          // 元素类型(uchar,short,int,float,double)
          |-- int   step;          // 一行所占字节长度
          |-- int   rows, cols;    // 尺寸大小
          |-- int   height, width; // 备用尺寸参照
          |-- union data;
             |-- uchar*  ptr;     // 针对unsigned char矩阵的数据指针
              |-- short*  s;       // 针对short矩阵的数据指针
              |-- int*    i;       // 针对integer矩阵的数据指针
              |-- float*  fl;      // 针对float矩阵的数据指针
              |-- double* db;      // 针对double矩阵的数据指针
        
        
        CvMatND                    // N-维数组
          |-- int   type;          // 元素类型(uchar,short,int,float,double)
          |-- int   dims;          // 数组维数
          |-- union data;
          |   |-- uchar*  ptr;     // 针对unsigned char矩阵的数据指针
          |   |-- short*  s;       // 针对short矩阵的数据指针
          |   |-- int*    i;       // 针对integer矩阵的数据指针
          |   |-- float*  fl;      // 针对float矩阵的数据指针
          |   |-- double* db;      // 针对double矩阵的数据指针
          |
          |-- struct dim[];        // 每个维的信息
              |-- size;            // 该维内元素个数
              |-- step;            // 该维内元素之间偏移量
        
        
        CvSparseMat // 稀疏N维数组
 *  通用数组:
    
        CvArr*     // 仅作为函数参数，说明函数接受多种类型的数组，例如：
                   //    IplImage*, CvMat* 或者 CvSeq*. 
                   // 只需通过分析数组头部的前4字节便可确定数组类型
 *  标量:
    
        CvScalar
          |-- double val[4]; //4D向量
    
    初始化函数:
    
        CvScalar s = cvScalar(double val0, double val1=0, double val2=0, double val3=0);
    
    举例:
    
        CvScalar s = cvScalar(20.0);
        s.val[0]=10.0;
    
    注意：初始化函数与数据结构同名，只是首字母小写. 它不是C++的构造函数.

## 其他数据结构 ##

*  点:
    
        CvPoint      p = cvPoint(int x, int y);
        CvPoint2D32f p = cvPoint2D32f(float x, float y);
        CvPoint3D32f p = cvPoint3D32f(float x, float y, float z);
        例如:
        p.x=5.0;
        p.y=5.0;
 *  长方形尺寸:
    
        CvSize       r = cvSize(int width, int height);
        CvSize2D32f  r = cvSize2D32f(float width, float height);
 *  带偏移量的长方形尺寸:
    
        CvRect       r = cvRect(int x, int y, int width, int height);

# 图像处理 #

## 分配与释放图像空间 ##

*  分配图像空间:
    
        IplImage* cvCreateImage(CvSize size, int depth, int channels);
        
          size:  cvSize(width,height);
        
          depth: IPL_DEPTH_8U, IPL_DEPTH_8S, IPL_DEPTH_16U,
                 IPL_DEPTH_16S, IPL_DEPTH_32S, IPL_DEPTH_32F, IPL_DEPTH_64F
        
          channels: 1, 2, 3 or 4. 
            注意数据为交叉存取.彩色图像的数据编排为b0 g0 r0 b1 g1 r1 ...
    
    举例:
    
        // 分配一个单通道字节图像
        IplImage* img1=cvCreateImage(cvSize(640,480),IPL_DEPTH_8U,1); 
        
        // 分配一个三通道浮点图像
        IplImage* img2=cvCreateImage(cvSize(640,480),IPL_DEPTH_32F,3);
 *  释放图像空间:
    
        IplImage* img=cvCreateImage(cvSize(640,480),IPL_DEPTH_8U,1); 
        cvReleaseImage(&img);
 *  复制图像:
    
        IplImage* img1=cvCreateImage(cvSize(640,480),IPL_DEPTH_8U,1); 
        IplImage* img2;
        img2=cvCloneImage(img1);
 *  设定/获取兴趣区域:
    
        void  cvSetImageROI(IplImage* image, CvRect rect);
        void  cvResetImageROI(IplImage* image);
        vRect cvGetImageROI(const IplImage* image);
        
        大部分OpenCV函数都支持ROI.
 *  设定/获取兴趣通道:
    
        void cvSetImageCOI(IplImage* image, int coi); // 0=all
        int cvGetImageCOI(const IplImage* image);
        
        大部分OpenCV函数暂不支持COI.

## 读取存储图像 ##

*  从文件中载入图像:
    
        IplImage* img=0; 
          img=cvLoadImage(fileName);
          if(!img) printf("Could not load image file: %s/n",fileName);
        
          Supported image formats: BMP, DIB, JPEG, JPG, JPE, PNG, PBM, PGM, PPM,
                                   SR, RAS, TIFF, TIF
    
    载入图像默认转为3通道彩色图像. 如果不是，则需加flag:
    
        img=cvLoadImage(fileName,flag);
        
          flag: >0 载入图像转为三通道彩色图像
                =0 载入图像转为单通道灰度图像
                <0 不转换载入图像(通道数与图像文件相同).
 *  图像存储为图像文件:
    
        if(!cvSaveImage(outFileName,img)) printf("Could not save: %s/n",outFileName);
    
    输入文件格式由文件扩展名决定.

## 存取图像元素 ##

*  假设需要读取在i行j列像点的第k通道. 其中, 行数i的范围为\[0, height-1\], 列数j的范围为\[0, width-1\], 通道k的范围为\[0, nchannels-1\].
 *  *间接存取:* (比较通用, 但效率低, 可读取任一类型图像数据)
    
     *  对单通道字节图像:
        
            IplImage* img=cvCreateImage(cvSize(640,480),IPL_DEPTH_8U,1);
            CvScalar s;
            s=cvGet2D(img,i,j); // get the (i,j) pixel value
            printf("intensity=%f/n",s.val[0]);
            s.val[0]=111;
            cvSet2D(img,i,j,s); // set the (i,j) pixel value
     *  对多通道浮点或字节图像:
        
            IplImage* img=cvCreateImage(cvSize(640,480),IPL_DEPTH_32F,3);
            CvScalar s;
            s=cvGet2D(img,i,j); // get the (i,j) pixel value
            printf("B=%f, G=%f, R=%f/n",s.val[0],s.val[1],s.val[2]);
            s.val[0]=111;
            s.val[1]=111;
            s.val[2]=111;
            cvSet2D(img,i,j,s); // set the (i,j) pixel value
 *  *直接存取:* (效率高, 但容易出错)
    
     *  对单通道字节图像:
        
            IplImage* img=cvCreateImage(cvSize(640,480),IPL_DEPTH_8U,1);
            ((uchar *)(img->imageData + i*img->widthStep))[j]=111;
     *  对多通道字节图像:
        
            IplImage* img=cvCreateImage(cvSize(640,480),IPL_DEPTH_8U,3);
            ((uchar *)(img->imageData + i*img->widthStep))[j*img->nChannels + 0]=111; // B
            ((uchar *)(img->imageData + i*img->widthStep))[j*img->nChannels + 1]=112; // G
            ((uchar *)(img->imageData + i*img->widthStep))[j*img->nChannels + 2]=113; // R
     *  对多通道浮点图像:
        
            IplImage* img=cvCreateImage(cvSize(640,480),IPL_DEPTH_32F,3);
            ((float *)(img->imageData + i*img->widthStep))[j*img->nChannels + 0]=111; // B
            ((float *)(img->imageData + i*img->widthStep))[j*img->nChannels + 1]=112; // G
            ((float *)(img->imageData + i*img->widthStep))[j*img->nChannels + 2]=113; // R
 *  *用指针直接存取 :* (在某些情况下简单高效)
    
     *  对单通道字节图像:
        
            IplImage* img  = cvCreateImage(cvSize(640,480),IPL_DEPTH_8U,1);
            int height     = img->height;
            int width      = img->width;
            int step       = img->widthStep/sizeof(uchar);
            uchar* data    = (uchar *)img->imageData;
            data[i*step+j] = 111;
     *  对多通道字节图像:
        
            IplImage* img  = cvCreateImage(cvSize(640,480),IPL_DEPTH_8U,3);
            int height     = img->height;
            int width      = img->width;
            int step       = img->widthStep/sizeof(uchar);
            int channels   = img->nChannels;
            uchar* data    = (uchar *)img->imageData;
            data[i*step+j*channels+k] = 111;
     *  对单通道浮点图像(假设用4字节调整):
        
            IplImage* img  = cvCreateImage(cvSize(640,480),IPL_DEPTH_32F,3);
            int height     = img->height;
            int width      = img->width;
            int step       = img->widthStep/sizeof(float);
            int channels   = img->nChannels;
            float * data    = (float *)img->imageData;
            data[i*step+j*channels+k] = 111;
 *  *使用 c++ wrapper 进行直接存取:* (简单高效)
    
     *  对单/多通道字节图像，多通道浮点图像定义一个 c++ wrapper:
        
            template<class T> class Image
            {
              private:
              IplImage* imgp;
              public:
              Image(IplImage* img=0) {imgp=img;}
              ~Image(){imgp=0;}
              void operator=(IplImage* img) {imgp=img;}
              inline T* operator[](const int rowIndx) {
                return ((T *)(imgp->imageData + rowIndx*imgp->widthStep));}
            };
            
            typedef struct{
              unsigned char b,g,r;
            } RgbPixel;
            
            typedef struct{
              float b,g,r;
            } RgbPixelFloat;
            
            typedef Image<RgbPixel>       RgbImage;
            typedef Image<RgbPixelFloat>  RgbImageFloat;
            typedef Image<unsigned char>  BwImage;
            typedef Image<float>          BwImageFloat;
     *  单通道字节图像:
        
            IplImage* img=cvCreateImage(cvSize(640,480),IPL_DEPTH_8U,1);
            BwImage imgA(img);
            imgA[i][j] = 111;
     *  多通道字节图像:
        
            IplImage* img=cvCreateImage(cvSize(640,480),IPL_DEPTH_8U,3);
            RgbImage  imgA(img);
            imgA[i][j].b = 111;
            imgA[i][j].g = 111;
            imgA[i][j].r = 111;
     *  多通道浮点图像:
        
            IplImage* img=cvCreateImage(cvSize(640,480),IPL_DEPTH_32F,3);
            RgbImageFloat imgA(img);
            imgA[i][j].b = 111;
            imgA[i][j].g = 111;
            imgA[i][j].r = 111;

## 图像转换 ##

*  转为灰度或彩色字节图像:
    
        cvConvertImage(src, dst, flags=0);
        
          src = float/byte grayscale/color image
          dst = byte grayscale/color image
          flags = CV_CVTIMG_FLIP     (flip vertically)
                  CV_CVTIMG_SWAP_RB  (swap the R and B channels)
 *  转换彩色图像为灰度图像:
    
      
    使用OpenCV转换函数:
    
        cvCvtColor(cimg,gimg,CV_BGR2GRAY); // cimg -> gimg
    
      
    直接转换:
    
        for(i=0;i<cimg->height;i++) for(j=0;j<cimg->width;j++) 
          gimgA[i][j]= (uchar)(cimgA[i][j].b*0.114 + 
                               cimgA[i][j].g*0.587 + 
                               cimgA[i][j].r*0.299);
 *  颜色空间转换:
    
        cvCvtColor(src,dst,code); // src -> dst
        
          code    = CV_<X>2<Y>
          <X>/<Y> = RGB, BGR, GRAY, HSV, YCrCb, XYZ, Lab, Luv, HLS
        
        e.g.: CV_BGR2GRAY, CV_BGR2HSV, CV_BGR2Lab

## 绘图命令 ##

*  画长方体:
    
        // 用宽度为1的红线在(100,100)与(200,200)之间画一长方体
        cvRectangle(img, cvPoint(100,100), cvPoint(200,200), cvScalar(255,0,0), 1);
 *  画圆:
    
        // 在(100,100)处画一半径为20的圆,使用宽度为1的绿线
        cvCircle(img, cvPoint(100,100), 20, cvScalar(0,255,0), 1);
 *  画线段:
    
        // 在(100,100)与(200,200)之间画绿色线段，宽度为1
        cvLine(img, cvPoint(100,100), cvPoint(200,200), cvScalar(0,255,0), 1);
 *  画一组线段:
    
        CvPoint  curve1[]={10,10,  10,100,  100,100,  100,10};
        CvPoint  curve2[]={30,30,  30,130,  130,130,  130,30,  150,10};
        CvPoint* curveArr[2]={curve1, curve2};
        int      nCurvePts[2]={4,5};
        int      nCurves=2;
        int      isCurveClosed=1;
        int      lineWidth=1;
        
        cvPolyLine(img,curveArr,nCurvePts,nCurves,isCurveClosed,cvScalar(0,255,255),lineWidth);
 *  画内填充色的多边形:
    
        cvFillPoly(img,curveArr,nCurvePts,nCurves,cvScalar(0,255,255));
 *  添加文本:
    
        CvFont font;
        double hScale=1.0;
        double vScale=1.0;
        int    lineWidth=1;
        cvInitFont(&font,CV_FONT_HERSHEY_SIMPLEX|CV_FONT_ITALIC, hScale,vScale,0,lineWidth);
        
        cvPutText (img,"My comment",cvPoint(200,400), &font, cvScalar(255,255,0));
    
    Other possible fonts:
    
        CV_FONT_HERSHEY_SIMPLEX, CV_FONT_HERSHEY_PLAIN,
        CV_FONT_HERSHEY_DUPLEX, CV_FONT_HERSHEY_COMPLEX,
        CV_FONT_HERSHEY_TRIPLEX, CV_FONT_HERSHEY_COMPLEX_SMALL,
        CV_FONT_HERSHEY_SCRIPT_SIMPLEX, CV_FONT_HERSHEY_SCRIPT_COMPLEX,

# 矩阵操作 #

## 分配释放矩阵空间 ##

*  综述:
    
     *  OpenCV有针对矩阵操作的C语言函数. 许多其他方法提供了更加方便的C++接口，其效率与OpenCV一样.
     *  OpenCV将向量作为1维矩阵处理.
     *  矩阵按行存储，每行有4字节的校整.
 *  分配矩阵空间:
    
        CvMat* cvCreateMat(int rows, int cols, int type);
        
          type: 矩阵元素类型. 格式为CV_<bit_depth>(S|U|F)C<number_of_channels>.  
          例如: CV_8UC1 表示8位无符号单通道矩阵, CV_32SC2表示32位有符号双通道矩阵.
        
          例程:
          CvMat* M = cvCreateMat(4,4,CV_32FC1);
 *  释放矩阵空间:
    
        CvMat* M = cvCreateMat(4,4,CV_32FC1);
        cvReleaseMat(&M);
 *  复制矩阵:
    
        CvMat* M1 = cvCreateMat(4,4,CV_32FC1);
        CvMat* M2;
        M2=cvCloneMat(M1);
 *  初始化矩阵:
    
        double a[] = { 1,  2,  3,  4,
                       5,  6,  7,  8,
                       9, 10, 11, 12 };
        
        CvMat Ma=cvMat(3, 4, CV_64FC1, a);
    
    另一种方法:
    
        CvMat Ma;
        cvInitMatHeader(&Ma, 3, 4, CV_64FC1, a);
 *  初始化矩阵为单位阵:
    
        CvMat* M = cvCreateMat(4,4,CV_32FC1);
        cvSetIdentity(M); // 这里似乎有问题，不成功

## 存取矩阵元素 ##

*  假设需要存取一个2维浮点矩阵的第(i,j)个元素.
 *  间接存取矩阵元素:
    
        cvmSet(M,i,j,2.0); // Set M(i,j)
        t = cvmGet(M,i,j); // Get M(i,j)
 *  直接存取，假设使用4-字节校正:
    
        CvMat* M    = cvCreateMat(4,4,CV_32FC1);
        int n       = M->cols;
        float *data = M->data.fl;
        
        data[i*n+j] = 3.0;
 *  直接存取，校正字节任意:
    
        CvMat* M    = cvCreateMat(4,4,CV_32FC1);
        int   step  = M->step/sizeof(float);
        float *data = M->data.fl;
        
        (data+i*step)[j] = 3.0;
 *  直接存取一个初始化的矩阵元素:
    
        double a[16];
        CvMat Ma = cvMat(3, 4, CV_64FC1, a);
        a[i*4+j] = 2.0; // Ma(i,j)=2.0;

## 矩阵/向量操作 ##

*  矩阵-矩阵操作:
    
        CvMat *Ma, *Mb, *Mc;
        cvAdd(Ma, Mb, Mc);      // Ma+Mb   -> Mc
        cvSub(Ma, Mb, Mc);      // Ma-Mb   -> Mc
        cvMatMul(Ma, Mb, Mc);   // Ma*Mb   -> Mc
 *  按元素的矩阵操作:
    
        CvMat *Ma, *Mb, *Mc;
        cvMul(Ma, Mb, Mc);      // Ma.*Mb  -> Mc
        cvDiv(Ma, Mb, Mc);      // Ma./Mb  -> Mc
        cvAddS(Ma, cvScalar(-10.0), Mc); // Ma.-10 -> Mc
 *  向量乘积:
    
        double va[] = {1, 2, 3};
        double vb[] = {0, 0, 1};
        double vc[3];
        
        CvMat Va=cvMat(3, 1, CV_64FC1, va);
        CvMat Vb=cvMat(3, 1, CV_64FC1, vb);
        CvMat Vc=cvMat(3, 1, CV_64FC1, vc);
        
        double res=cvDotProduct(&Va,&Vb); // 点乘:   Va . Vb -> res
        cvCrossProduct(&Va, &Vb, &Vc);    // 向量积: Va x Vb -> Vc
        end{verbatim}
    
    注意 Va, Vb, Vc 在向量积中向量元素个数须相同.
 *  单矩阵操作:
    
        CvMat *Ma, *Mb;
        cvTranspose(Ma, Mb);      // transpose(Ma) -> Mb (不能对自身进行转置)
        CvScalar t = cvTrace(Ma); // trace(Ma) -> t.val[0] 
        double d = cvDet(Ma);     // det(Ma) -> d
        cvInvert(Ma, Mb);         // inv(Ma) -> Mb
 *  非齐次线性系统求解:
    
        CvMat* A  = cvCreateMat(3,3,CV_32FC1);
        CvMat* x  = cvCreateMat(3,1,CV_32FC1);
        CvMat* b  = cvCreateMat(3,1,CV_32FC1);
        cvSolve(&A, &b, &x);    // solve (Ax=b) for x
 *  特征值分析(针对对称矩阵):
    
        CvMat* A  = cvCreateMat(3,3,CV_32FC1);
        CvMat* E  = cvCreateMat(3,3,CV_32FC1);
        CvMat* l  = cvCreateMat(3,1,CV_32FC1);
        cvEigenVV(&A, &E, &l);  // l = A的特征值 (降序排列)
                                // E = 对应的特征向量 (每行)
 *  奇异值分解SVD:
    
        CvMat* A  = cvCreateMat(3,3,CV_32FC1);
        CvMat* U  = cvCreateMat(3,3,CV_32FC1);
        CvMat* D  = cvCreateMat(3,3,CV_32FC1);
        CvMat* V  = cvCreateMat(3,3,CV_32FC1);
        cvSVD(A, D, U, V, CV_SVD_U_T|CV_SVD_V_T); // A = U D V^T
    
    标号使得 U 和 V 返回时被转置(若没有转置标号，则有问题不成功!!!).

# 视频序列操作 #

## 从视频序列中抓取一帧 ##

*  OpenCV支持从摄像头或视频文件(AVI)中抓取图像.
 *  从摄像头获取初始化:
    
        CvCapture* capture = cvCaptureFromCAM(0); // capture from video device #0
 *  从视频文件获取初始化:
    
        CvCapture* capture = cvCaptureFromAVI("infile.avi");
 *  抓取帧:
    
        IplImage* img = 0; 
        if(!cvGrabFrame(capture)){              // 抓取一帧 
          printf("Could not grab a frame/n/7");
          exit(0);
        }
        img=cvRetrieveFrame(capture);           // 恢复获取的帧图像
    
    要从多个摄像头同时获取图像, 首先从每个摄像头抓取一帧. 在抓取动作都结束后再恢复帧图像.
 *  释放抓取源:
    
        cvReleaseCapture(&capture);
    
    注意由设备抓取的图像是由capture函数自动分配和释放的. 不要试图自己释放它.

## 获取/设定帧信息 ##

*  获取设备特性:
    
        cvQueryFrame(capture); // this call is necessary to get correct 
                               // capture properties
        int frameH    = (int) cvGetCaptureProperty(capture, CV_CAP_PROP_FRAME_HEIGHT);
        int frameW    = (int) cvGetCaptureProperty(capture, CV_CAP_PROP_FRAME_WIDTH);
        int fps       = (int) cvGetCaptureProperty(capture, CV_CAP_PROP_FPS);
        int numFrames = (int) cvGetCaptureProperty(capture,  CV_CAP_PROP_FRAME_COUNT);
    
    所有帧数似乎只与视频文件有关. 用摄像头时不对，奇怪!!!.
 *  获取帧信息:
    
        float posMsec   =       cvGetCaptureProperty(capture, CV_CAP_PROP_POS_MSEC);
        int posFrames   = (int) cvGetCaptureProperty(capture, CV_CAP_PROP_POS_FRAMES);
        float posRatio  =       cvGetCaptureProperty(capture, CV_CAP_PROP_POS_AVI_RATIO);
    
    获取所抓取帧在视频序列中的位置, 从首帧开始按\[毫秒\]算. 或者从首帧开始从0标号, 获取所抓取帧的标号. 或者取相对位置，首帧为0，末帧为1, 只对视频文件有效.
 *  设定所抓取的第一帧标号:
    
        // 从视频文件相对位置0.9处开始抓取
        cvSetCaptureProperty(capture, CV_CAP_PROP_POS_AVI_RATIO, (double)0.9);
    
    只对从视频文件抓取有效. 不过似乎也不成功!!!

## 存储视频文件 ##

*  初始化视频存储器:
    
        CvVideoWriter *writer = 0;
        int isColor = 1;
        int fps     = 25;  // or 30
        int frameW  = 640; // 744 for firewire cameras
        int frameH  = 480; // 480 for firewire cameras
        writer=cvCreateVideoWriter("out.avi",CV_FOURCC('P','I','M','1'),
                                   fps,cvSize(frameW,frameH),isColor);
    
    其他有效编码:
    
        CV_FOURCC('P','I','M','1')    = MPEG-1 codec
        CV_FOURCC('M','J','P','G')    = motion-jpeg codec (does not work well)
        CV_FOURCC('M', 'P', '4', '2') = MPEG-4.2 codec
        CV_FOURCC('D', 'I', 'V', '3') = MPEG-4.3 codec
        CV_FOURCC('D', 'I', 'V', 'X') = MPEG-4 codec
        CV_FOURCC('U', '2', '6', '3') = H263 codec
        CV_FOURCC('I', '2', '6', '3') = H263I codec
        CV_FOURCC('F', 'L', 'V', '1') = FLV1 codec
    
    若把视频编码设为-1则将打开一个编码选择窗口(windows系统下).
 *  存储视频文件:
    
        IplImage* img = 0; 
        int nFrames = 50;
        for(i=0;i<nFrames;i++){
          cvGrabFrame(capture);          // 抓取帧
          img=cvRetrieveFrame(capture);  // 恢复图像
          cvWriteFrame(writer,img);      // 将帧添加入视频文件
        }
    
    若想在抓取中查看抓取图像, 可在循环中加入下列代码:
    
        cvShowImage("mainWin", img); 
        key=cvWaitKey(20);           // wait 20 ms
    
    若没有20\[毫秒\]延迟，将无法正确显示视频序列.
 *  释放视频存储器:
    
        cvReleaseVideoWriter(&writer);

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[OpenCV_]: http://blog.csdn.net/to_utopia/article/details/4856171#t3
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[C_]: http://blog.csdn.net/to_utopia/article/details/4856171#t7
[GUI_]: http://blog.csdn.net/to_utopia/article/details/4856171#t8
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