OpenCV的安装与OpenCV图像库
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OpenCV的简介与应用领域
OpenCV是一个基于BSD许可（开源）发行的跨平台的计算机视觉和机器学习软件库，可以运行在Linux、Windows、Android和Mac OS操作系统上。它轻量级而且高效——由一系列 C 函数和少量 C++ 类构成，同时提供了Python、Ruby、MATLAB等语言的接口，实现了图像处理和计算机视觉方面的很多通用算法。
OpenCV在图像分割、人脸识别、物体识别、动作跟踪、动作分析、机器视觉等领域都有广泛的应用。
参考资料：OpenCV简介及其工程应用.
一、Ubuntu下OpenCV的安装
1、下载OpenCV安装包
1.1、在Ubuntu中，可用Goole或者自带的浏览器打开下面网址，进行OpenCV的安装包下载
下载网址：https://www.bzblog.online/wordpress/index.php/2020/03/09/opencvdownload/.
1.2、下载完成后，将下载的压缩包复制并粘贴到主目录下
1.3、对该压缩文件进行解压处理
unzip opencv-3.4.11.zip
2、使用cmake安装OpenCV
2.1、先进入解压后的OpenCV3.4.11文件夹
执行解压命令
unzip opencv-3.4.11.zip
进入解压后的文件夹
cd opencv-3.4.11
2.2、然后sudo su进入root权限，再sudo apt-get update
1|sudo su
2|sudo apt-get update
2.3、用下面命令安装cmake
sudo apt-get install cmake
2.4、用下面的命令安装依赖库
sudo apt-get install build-essential libgtk2.0-dev libavcodec-dev libavformat-dev libjpeg.dev libtiff5.dev libswscale-dev libjasper-dev
编译出现了错误，无法对libjasper-dev软件包定位，删除该软件包后，再执行命令
sudo apt-get install build-essential libgtk2.0-dev libavcodec-dev libavformat-dev libjpeg.dev libtiff5.dev libswscale-dev
这样就解决了无法定位问题，可以继续操作
2.5、再创建build文件，然后进入
mkdir build
cd build
2.6、用cmake编译参数
cmake -D CMAKE_BUILD_TYPE=Release -D CMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local ..
2.7、执行命令，等待漫长的编译过程
sudo make
编译完成
2.8、执行下面命令
sudo make install
至此OpenCV的编译过程就结束了，接下来我们需要对OpenCV的环境进行配置
3、OpenCV环境的配置
3.1、修改 opencv.conf 文件，打开后的文件是空的，不用担心，添加 opencv 库的安装路径：/usr/local/lib
sudo gedit /etc/ld.so.conf.d/opencv.conf
3.2、保存回到命令行界面，执行如下命令使得刚才的配置路径生效
sudo ldconfig
3.3、配置bash，修改 bash.bashrc 文件,在最末尾添加
sudo gedit /etc/bash.bashrc
将下面代码添到文件后面
PKG_CONFIG_PATH=$PKG_CONFIG_PATH:/usr/local/lib/pkgconfig
export PKG_CONFIG_PATH
3.4、保存，执行如下命令使得配置生效
source /etc/bash.bashrc
3.5、更新
sudo updatedb
至此，所有的配置工作都已经完成。配置过程，特别是更新过程出现了些错误，不过通过百度都已经解决，有惊无险。
二、图片示例
1、创建一个文件夹test,然后进入文件夹中
touch work
cd work
再创建一个test1文件
gedit test1.cpp
2、再创建一个test1.cpp文件，将下面代码复制其中
#include <opencv2/highgui.hpp>
#include <opencv2/opencv.hpp>
using namespace cv;
using namespace std;
int main(int argc, char** argv)
{
CvPoint center;
double scale = -3;
IplImage* image = cvLoadImage("lena.jpg");
argc == 2? cvLoadImage(argv[1]) : 0;
cvShowImage("Image", image);
if (!image) return -1; center = cvPoint(image->width / 2, image->height / 2);
for (int i = 0;i<image->height;i++)
for (int j = 0;j<image->width;j++) {
double dx = (double)(j - center.x) / center.x;
double dy = (double)(i - center.y) / center.y;
double weight = exp((dx*dx + dy*dy)*scale);
uchar* ptr = &CV_IMAGE_ELEM(image, uchar, i, j * 3);
ptr[0] = cvRound(ptr[0] * weight);
ptr[1] = cvRound(ptr[1] * weight);
ptr[2] = cvRound(ptr[2] * weight);
}
Mat src;Mat dst;
src = cvarrToMat(image);
cv::imwrite("test.png", src);
cvNamedWindow("test",1); imshow("test", src);
cvWaitKey();
return 0;
}
3、编译.cpp文件，执行下面命令
gcc test1.cpp -o test1 `pkg-config --cflags --libs opencv`
编译出错啦。查询一下错误原因，将gcc改为g++后就可以了
4、输出结果，执行下面命令
在用同文件夹下准备一张图片，文件名为：lena.jpg
./test1
三、视频示例
1、Ubuntu获取摄像头权限
1.1、快捷键 Win + R ，输入 services.msc ，再回车
1.2、查看 VMware USB Arbitration S… 服务，是否启动，如果非启动，则需要让它启动（一般都为默认启动）
1.3、点击 “ 虚拟机 ” ，然后点击 “ 设置
1.4、选择 “ USB控制器 ” ，将 “ USB兼容性 ” 设置为 “ USB 3.0 ” ，并点击确定
1.5、选择 “ 虚拟机 ” ，再选择 “ 可移动设备 ” ，再选择 “ Chicony USB2.0 Camera ” ，最后点击 “ 连接 ” ，再弹出的窗口内点击 “ 确定 ”
1.6、连接成功标志
2、播放视频
2.1、创建一个test2.cpp文件
gedit test2.cpp
2.2、将下面代码复制粘贴到该文件中
#include <opencv2/opencv.hpp>
using namespace cv;
int main()
{
//从摄像头读取视频
VideoCapture capture("man.mp4");
//循环显示每一帧
while(1){
Mat frame;//定义一个Mat变量，用于存储每一帧的图像
capture >> frame;//读取当前帧
if(frame.empty())//播放完毕，退出
break;
imshow("读取视频帧",frame);//显示当前帧
waitKey(30);//掩饰30ms
}
system("pause");
return 0;
}
如果语句：VideoCapture capture(0)，后面的参数设置为 0 ，则从摄像头读取视频并循环显示每一帧；如果设置为一个视频的文件名，比如：man.mp4 ，则会将视频读取并循环显示每一帧。
while 循环体中的 Mat 数据结构其实是一个点阵，对应图像上的每一个点，点的集合形成了一帧图像，有关 Mat 详解请看：OpenCV中Mat数据结构
语句：waitKey(30) ，中的参数单位是 ms 毫秒，也就是每一帧间隔 30 ms ，该语句时不能删除的，否则会执行错误，无法播放视频或录制视频。
2.3、编译文件
准备一个视频放在当前目录下
g++ test2.cpp -o test2 `pkg-config --cflags --libs opencv`
2.4、输出结果
./test2
3、录制视频
3.1、创建一个test3.cpp文件
gedit test3.cpp
3.2、将下面代码复制粘贴到该文件中
/*********************************************************************
打开电脑摄像头，空格控制视频录制，ESC退出并保存视频RecordVideo.avi
*********************************************************************/
#include<iostream>
#include <opencv2/opencv.hpp>
#include<opencv2/core/core.hpp>
#include<opencv2/highgui/highgui.hpp>
using namespace cv;
using namespace std;
int main()
{
//打开电脑摄像头
VideoCapture cap(0);
if (!cap.isOpened())
{
cout << "error" << endl;
waitKey(0);
return 0;
}
//获得cap的分辨率
int w = static_cast<int>(cap.get(CV_CAP_PROP_FRAME_WIDTH));
int h = static_cast<int>(cap.get(CV_CAP_PROP_FRAME_HEIGHT));
Size videoSize(w, h);
VideoWriter writer("RecordVideo.avi", CV_FOURCC('M', 'J', 'P', 'G'), 25, videoSize);
Mat frame;
int key;//记录键盘按键
char startOrStop = 1;//0 开始录制视频； 1 结束录制视频
char flag = 0;//正在录制标志 0-不在录制； 1-正在录制
while (1)
{
cap >> frame;
key = waitKey(100);
if (key == 32)//按下空格开始录制、暂停录制 可以来回切换
{
startOrStop = 1 - startOrStop;
if (startOrStop == 0)
{
flag = 1;
}
}
if (key == 27)//按下ESC退出整个程序，保存视频文件到磁盘
{
break;
}
if (startOrStop == 0 && flag==1)
{
writer << frame;
cout << "recording" << endl;
}
else if (startOrStop == 1)
{
flag = 0;
cout << "end recording" << endl;
}
imshow("picture", frame);
}
cap.release();
writer.release();
destroyAllWindows();
return 0;
}
3.3、编译 test3.cpp 文件
g++ test3.cpp -o test3 `pkg-config --cflags --libs opencv`
3.4、输出结果
./test3
四、总结与参考资料
1、总结
Ubuntu下安装OpenCV有点繁琐，安装过程中也遇到了有些麻烦，反反复复安装了五次才成功。不过个人感觉OpenCV还是挺有趣的，特别是视频的录制。简而言之，OpenCV在生活中的应用广泛，用处特多，能够了解，对以后好处无穷。
2、参考资料
1、: OpenCV简介及其应用领域.
2、: 虚拟机如何获取摄像头权限.
3、: Ubuntu18.04下安装OpenCV3.4.11.