如何查看Opencv中函数的源代码--imread()的源代码

ゝ一世哀愁。 2022-06-14 10:27 1057阅读 0赞

**1. 查看opencv中函数的源代码**  
为了查看opencv中的源代码，可以安装cmake，编译一个.sln工程，如下图所示。这样可以很方便的查看函数的源代码。  
关于配置cmake的方法可以直接百度，有很多相关教程  
 ![Center][]

**2. imread()的源代码**

下面是转载自[hujingshuang][]的博客（http://blog.csdn.net/hujingshuang/article/details/47184717），对imread()的源代码添加了注释，方便阅读理解。

**imread**函数原型如下，**filename**是文件名，**flags**默认为1，其含义同上**iscolor**枚举。

**\[cpp\]** [view plain][] [copy][view plain]

1.  CV\_EXPORTS\_W Mat imread( **const** string& filename, **int** flags=1 );

进一步查看**imread**源码，发现实际上调用的还是**imread\_**函数，现在这里的参数就是**LOAD\_MAT**了。

**\[cpp\]** [view plain][] [copy][view plain]

1.  Mat imread( **const** string& filename, **int** flags ) 
2.  \{ 
3.   Mat img;//定义一个Mat类，用于装载图片
4.   imread\_( filename, flags, LOAD\_MAT, &img );//读图像
5.  **return** img; 
6.  \}

显然，不论是**cvLoadImage**还是**imread**，都是调用的**imread\_**函数。那么我们就由此及彼，由表及里，去粗取精，去伪存真的去剖析其源码。

**imread\_**函数源码（在源文件**loadsave.cpp**中）：

**\[cpp\]** [view plain][] [copy][view plain]

1.  **static****void**\* 
2.  imread\_( **const** string& filename, **int** flags, **int** hdrtype, Mat\* mat=0 ) 
3.  \{ 
4.   IplImage\* image = 0;//定义一个IplImage结构体
5.   CvMat \*matrix = 0;//定义一个CvMat结构体
6.   Mat temp, \*data = &temp;//data中保存的是temp的地址，temp是一个Mat类容器
7.  
8.   ImageDecoder decoder = findDecoder(filename);//①译码器
9.  **if**( decoder.empty() ) 
10. **return** 0; 
11.  decoder->setSource(filename); 
12. **if**( !decoder->readHeader() )//②读取信息头
13. **return** 0; 
14. 
15.  CvSize size; 
16.  size.width = decoder->width(); 
17.  size.height = decoder->height(); 
18. 
19. **int** type = decoder->type(); 
20. **if**( flags != -1 )//③
21.  \{ 
22. **if**( (flags & CV\_LOAD\_IMAGE\_ANYDEPTH) == 0 ) 
23.  type = CV\_MAKETYPE(CV\_8U, CV\_MAT\_CN(type)); 
24. 
25. **if**( (flags & CV\_LOAD\_IMAGE\_COLOR) != 0 || 
26.  ((flags & CV\_LOAD\_IMAGE\_ANYCOLOR) != 0 && CV\_MAT\_CN(type) > 1) ) 
27.  type = CV\_MAKETYPE(CV\_MAT\_DEPTH(type), 3);//彩色
28. **else**
29.  type = CV\_MAKETYPE(CV\_MAT\_DEPTH(type), 1);//灰度
30.  \} 
31. 
32. **if**( hdrtype == LOAD\_CVMAT || hdrtype == LOAD\_MAT )//④
33.  \{ 
34. **if**( hdrtype == LOAD\_CVMAT ) 
35.  \{ 
36.  matrix = cvCreateMat( size.height, size.width, type ); 
37.  temp = cvarrToMat(matrix);//temp与matrix同址
38.  \} 
39. **else**
40.  \{ 
41.  mat->create( size.height, size.width, type ); 
42.  data = mat;//data与mat同址
43.  \} 
44.  \} 
45. **else**
46.  \{ 
47.  image = cvCreateImage( size, cvIplDepth(type), CV\_MAT\_CN(type) ); 
48.  temp = cvarrToMat(image);//temp与image同址
49.  \} 
50. 
51. **if**( !decoder->readData( \*data ))//⑤
52.  \{ 
53.  cvReleaseImage( &image ); 
54.  cvReleaseMat( &matrix ); 
55. **if**( mat ) 
56.  mat->release(); 
57. **return** 0; 
58.  \} 
59. //根据指针及同址关系，可知matrix、image、mat数据（若存在）与data数据一致
60. **return** hdrtype == LOAD\_CVMAT ? (**void**\*)matrix : 
61.  hdrtype == LOAD\_IMAGE ? (**void**\*)image : (**void**\*)mat; 
62. \}

在**imread\_**中，有几个地方值得注意**①②③④⑤**，下面一一分析：

**①findDecoder()**，这是一个很重要的重载函数，它的目的是：解析图片信息，并确定应该使用的译码器（**.jpg**格式使用**Jpeg**译码器），其内部源码如下：

**\[cpp\]** [view plain][] [copy][view plain]

1.  **static** ImageCodecInitializer codecs; 
2.  
3.  **static** ImageDecoder findDecoder( **const** string& filename ) 
4.  \{ 
5.  **size\_t** i, maxlen = 0; 
6.  **for**( i = 0; i < codecs.decoders.size(); i++ ) 
7.   \{ 
8.  **size\_t** len = codecs.decoders\[i\]->signatureLength(); 
9.   maxlen = std::max(maxlen, len); 
10.  \} 
11. 
12. **FILE**\* f= fopen( filename.c\_str(), "rb" );//读取二进制文件
13. **if**( !f ) 
14. **return** ImageDecoder(); 
15.  string signature(maxlen, ' '); 
16.  maxlen = fread( &signature\[0\], 1, maxlen, f ); 
17.  fclose(f); 
18.  signature = signature.substr(0, maxlen); 
19. 
20. **for**( i = 0; i < codecs.decoders.size(); i++ ) 
21.  \{ 
22. **if**( codecs.decoders\[i\]->checkSignature(signature) ) 
23. **return** codecs.decoders\[i\]->newDecoder(); 
24.  \} 
25. 
26. **return** ImageDecoder(); 
27. \}

译码器的定义如下：

**\[cpp\]** [view plain][] [copy][view plain]

1.  **struct** ImageCodecInitializer 
2.  \{ 
3.   ImageCodecInitializer() 
4.   \{ 
5.   decoders.push\_back( **new** BmpDecoder );//Bmp译码器
6.   encoders.push\_back( **new** BmpEncoder );//Bmp编码器
7.   \#ifdef HAVE\_JPEG
8.   decoders.push\_back( **new** JpegDecoder );//Jpeg
9.   encoders.push\_back( **new** JpegEncoder ); 
10.  \#endif
11.  decoders.push\_back( **new** SunRasterDecoder ); 
12.  encoders.push\_back( **new** SunRasterEncoder ); 
13.  decoders.push\_back( **new** PxMDecoder );PxM 
14.  encoders.push\_back( **new** PxMEncoder ); 
15.  \#ifdef HAVE\_TIFF
16.  decoders.push\_back( **new** TiffDecoder );//Tiff
17.  \#endif
18.  encoders.push\_back( **new** TiffEncoder ); 
19.  \#ifdef HAVE\_PNG
20.  decoders.push\_back( **new** PngDecoder );//Png
21.  encoders.push\_back( **new** PngEncoder ); 
22.  \#endif
23.  \#ifdef HAVE\_JASPER
24.  decoders.push\_back( **new** Jpeg2KDecoder ); 
25.  encoders.push\_back( **new** Jpeg2KEncoder ); 
26.  \#endif
27.  \#ifdef HAVE\_OPENEXR
28.  decoders.push\_back( **new** ExrDecoder ); 
29.  encoders.push\_back( **new** ExrEncoder ); 
30.  \#endif
31. // because it is a generic image I/O API, supporting many formats,
32. // it should be last in the list.
33.  \#ifdef HAVE\_IMAGEIO
34.  decoders.push\_back( **new** ImageIODecoder ); 
35.  encoders.push\_back( **new** ImageIOEncoder ); 
36.  \#endif
37.  \} 
38. 
39.  vector<ImageDecoder> decoders; 
40.  vector<ImageEncoder> encoders; 
41. \};

**②****decoder->readHeader()**，它是属于**decoder**类方法，它的作用是：根据上述译码器类型（即**Jpeg**译码器），对图片进行解压，并读取图片信息头。其源码如下：

**\[cpp\]** [view plain][] [copy][view plain]

1.  **bool** JpegDecoder::readHeader()//Jpeg格式译码器
2.  \{ 
3.  **bool** result = **false**; 
4.   close(); 
5.  
6.   JpegState\* state = **new** JpegState; 
7.   m\_state = state; 
8.   state->cinfo.err = jpeg\_std\_error(&state->jerr.pub); 
9.   state->jerr.pub.error\_exit = error\_exit; 
10. 
11. **if**( setjmp( state->jerr.setjmp\_buffer ) == 0 ) 
12.  \{ 
13.  jpeg\_create\_decompress( &state->cinfo ); 
14. 
15. **if**( !m\_buf.empty() ) 
16.  \{ 
17.  jpeg\_buffer\_src(&state->cinfo, &state->source); 
18.  state->source.pub.next\_input\_byte = m\_buf.data; 
19.  state->source.pub.bytes\_in\_buffer = m\_buf.cols\*m\_buf.rows\*m\_buf.elemSize(); 
20.  \} 
21. **else**
22.  \{ 
23.  m\_f = fopen( m\_filename.c\_str(), "rb" ); 
24. **if**( m\_f ) 
25.  jpeg\_stdio\_src( &state->cinfo, m\_f ); 
26.  \} 
27. 
28. **if** (state->cinfo.src != 0) 
29.  \{ 
30.  jpeg\_read\_header( &state->cinfo, TRUE ); 
31. 
32.  m\_width = state->cinfo.image\_width;//宽
33.  m\_height = state->cinfo.image\_height;//高
34.  m\_type = state->cinfo.num\_components > 1 ? CV\_8UC3 : CV\_8UC1; 
35.  result = **true**; 
36.  \} 
37.  \} 
38. 
39. **if**( !result ) 
40.  close(); 
41. 
42. **return** result; 
43. \}

**③****flags**是用于判断读取图片的方式。

**④hdrtype**的值不是**LOAD\_CVMAT**就是**LOAD\_MAT**或者**LOAD\_IMAGE**，因为**IplImage**、**cvMat**都是由**cvArr**派生出来的，所以**hdrtype**不论是**LOAD\_CVMAT**还是**LOAD\_IMAGE**，最终都会**cvarrToMat()**转换成为**Mat**类型。

**⑤decoder->readData()**，它属于**decoder**类方法，是用来解析图片数据的，它将解析出的数据存放于传入的参数中，其源码如下。在源码的一些函数中，用到Jpeg解压并涉及到了DCT变换的代码，到了底层是汇编代码，在memcpy.asm中（此处我们只看目的，不究过程）：

**\[cpp\]** [view plain][] [copy][view plain]

1.  **bool** JpegDecoder::readData( Mat& img ) 
2.  \{ 
3.  **bool** result = **false**; 
4.  **int** step = (**int**)img.step; 
5.  **bool** color = img.channels() > 1; 
6.  
7.  **if**( m\_state && m\_width && m\_height ) 
8.   \{ 
9.   jpeg\_decompress\_struct\* cinfo = &((JpegState\*)m\_state)->cinfo; 
10.  JpegErrorMgr\* jerr = &((JpegState\*)m\_state)->jerr; 
11.  JSAMPARRAY buffer = 0; 
12. 
13. **if**( setjmp( jerr->setjmp\_buffer ) == 0 ) 
14.  \{ 
15. /\* check if this is a mjpeg image format \*/
16. **if** ( cinfo->ac\_huff\_tbl\_ptrs\[0\] == NULL && 
17.  cinfo->ac\_huff\_tbl\_ptrs\[1\] == NULL && 
18.  cinfo->dc\_huff\_tbl\_ptrs\[0\] == NULL && 
19.  cinfo->dc\_huff\_tbl\_ptrs\[1\] == NULL ) 
20.  \{ 
21. /\* yes, this is a mjpeg image format, so load the correct
22.  huffman table \*/
23.  my\_jpeg\_load\_dht( cinfo, 
24.  my\_jpeg\_odml\_dht, 
25.  cinfo->ac\_huff\_tbl\_ptrs, 
26.  cinfo->dc\_huff\_tbl\_ptrs ); 
27.  \} 
28. 
29. **if**( color ) 
30.  \{ 
31. **if**( cinfo->num\_components != 4 ) 
32.  \{ 
33.  cinfo->out\_color\_space = JCS\_RGB; 
34.  cinfo->out\_color\_components = 3; 
35.  \} 
36. **else**
37.  \{ 
38.  cinfo->out\_color\_space = JCS\_CMYK; 
39.  cinfo->out\_color\_components = 4; 
40.  \} 
41.  \} 
42. **else**
43.  \{ 
44. **if**( cinfo->num\_components != 4 ) 
45.  \{ 
46.  cinfo->out\_color\_space = JCS\_GRAYSCALE; 
47.  cinfo->out\_color\_components = 1; 
48.  \} 
49. **else**
50.  \{ 
51.  cinfo->out\_color\_space = JCS\_CMYK; 
52.  cinfo->out\_color\_components = 4; 
53.  \} 
54.  \} 
55. 
56.  jpeg\_start\_decompress( cinfo ); 
57. 
58.  buffer = (\*cinfo->mem->alloc\_sarray)((j\_common\_ptr)cinfo, 
59.  JPOOL\_IMAGE, m\_width\*4, 1 ); 
60. 
61.  uchar\* data = img.data; 
62. **for**( ; m\_height--; data += step ) 
63.  \{ 
64.  jpeg\_read\_scanlines( cinfo, buffer, 1 ); 
65. **if**( color ) 
66.  \{ 
67. **if**( cinfo->out\_color\_components == 3 ) 
68.  icvCvt\_RGB2BGR\_8u\_C3R( buffer\[0\], 0, data, 0, cvSize(m\_width,1) ); 
69. **else**
70.  icvCvt\_CMYK2BGR\_8u\_C4C3R( buffer\[0\], 0, data, 0, cvSize(m\_width,1) ); 
71.  \} 
72. **else**
73.  \{ 
74. **if**( cinfo->out\_color\_components == 1 ) 
75.  memcpy( data, buffer\[0\], m\_width ); 
76. **else**
77.  icvCvt\_CMYK2Gray\_8u\_C4C1R( buffer\[0\], 0, data, 0, cvSize(m\_width,1) ); 
78.  \} 
79.  \} 
80.  result = **true**; 
81.  jpeg\_finish\_decompress( cinfo ); 
82.  \} 
83.  \} 
84. 
85.  close(); 
86. **return** result; 
87. \}

**imread\_**经过5个关键步骤，将读取到的图片信息头，以及图片数据以**Mat**类型返回（若是**cvLoadImage**则会被强制转换成**IplImage**类型）。

总结下来，方法①②，读取图像的过程都是：**输入filename—>解析图片—>确定译码器—>译码函数进行信息、数据的读取—>存放于Mat容器—>返回**。

[Center]: /images/20220614/f06543aa6a544a22b070c47fb036c9ef.png
[hujingshuang]: http://my.csdn.net/hujingshuang
[view plain]: http://blog.csdn.net/hujingshuang/article/details/47184717#