OpenCV 基础知识------图像创建、访问、转换

cvCreateImage函数-- Cxcore数组操作

创建头并分配数据

IplImage* cvCreateImage( CvSize size, int depth, int channels ); 

size

图像宽、高.

depth 

图像元素的位深度，可以是下面的其中之一：

IPL_DEPTH_8U - 无符号8位整型

IPL_DEPTH_8S - 有符号8位整型

IPL_DEPTH_16U - 无符号16位整型

IPL_DEPTH_16S - 有符号16位整型

IPL_DEPTH_32S - 有符号32位整型

IPL_DEPTH_32F - 单精度浮点数

IPL_DEPTH_64F - 双精度浮点数

channels 

每个元素（像素）的颜色通道数量.可以是 1, 2, 3 或 4.通道是交叉存取的，例如通常的彩色图像数据排列是：

b0 g0 r0 b1 g1 r1 ...

虽然通常 IPL 图象格式可以存贮非交叉存取的图像，并且一些OpenCV 也能处理他, 但是这个函数只能创建交叉存取图像.

函数 cvCreateImage 创建头并分配数据，这个函数是下列的缩写型式

header = cvCreateImageHeader(size,depth,channels); 

cvCreateData(header); //只是创建空间，并不会初始化空间内的数据 

cvCopy函数-- Cxcore数组操作

拷贝一个数组给另一个数组

void cvCopy( const CvArr* src, CvArr* dst, const CvArr* mask=NULL ); 

src

输入数组。

dst

输出数组。

mask

操作掩码是8比特单通道的数组，它指定了输出数组中被改变的元素。

函数cvCopy从输入数组中复制选定的成分到输出数组：

如果mask(I)!=0,则dst(I)=src(I)。

如果输入输出数组中的一个是IplImage类型的话，其ROI和COI将被使用。输入输出数组必须是同样的类型、维数和大小。函数也可以用来复制散列数组（这种情况下不支持mask）。

cvSaveImage函数-- HighGUI读取与保存图像

保存图像到文件

int cvSaveImage( const char* filename, const CvArr* image ); 

filename 

文件名。

image 

要保存的图像。

函数cvSaveImage保存图像到指定文件。图像格式的的选择依赖于filename的扩展名，请参考cvLoadImage。只有8位单通道或者3通道（通道顺序为'BGR' ）可以使用这个函数保存。如果格式，深度或者通道不符合要求，请先用cvCvtScale 和cvCvtColor转换；或者使用通用的cvSave保存图像为XML或者YAML格式。

图像文件读入和显示中用到的函数

cvLoadImage函数-- HighGUI读取与保存图像

从文件中读取图像

 

#define CV_LOAD_IMAGE_UNCHANGED  -1

 

#define CV_LOAD_IMAGE_GRAYSCALE   0

 

#define CV_LOAD_IMAGE_COLOR       1

 

#define CV_LOAD_IMAGE_ANYDEPTH    2

 

#define CV_LOAD_IMAGE_ANYCOLOR    4

 

IplImage* cvLoadImage( const char* filename, int flags=CV_LOAD_IMAGE_COLOR );

filename 

要被读入的文件的文件名。

flags 

指定读入图像的颜色和深度：

指定的颜色可以将输入的图片转为3信道(CV_LOAD_IMAGE_COLOR), 单信道 (CV_LOAD_IMAGE_GRAYSCALE), 或者保持不变(CV_LOAD_IMAGE_ANYCOLOR)。

深度指定输入的图像是否转为每个颜色信道每象素8位，（OpenCV的早期版本一样），或者同输入的图像一样保持不变。

选中CV_LOAD_IMAGE_ANYDEPTH，则输入图像格式可以为8位无符号，16位无符号，32位有符号或者32位浮点型。

如果输入有冲突的标志，将采用较小的数字值。比如CV_LOAD_IMAGE_COLOR | CV_LOAD_IMAGE_ANYCOLOR 将载入3信道图。CV_LOAD_IMAGE_ANYCOLOR和CV_LOAD_IMAGE_UNCHANGED是等值的。但是， CV_LOAD_IMAGE_ANYCOLOR有着可以和CV_LOAD_IMAGE_ANYDEPTH同时使用的优点，所以 CV_LOAD_IMAGE_UNCHANGED不再使用了。

如果想要载入最真实的图像，选择CV_LOAD_IMAGE_ANYDEPTH | CV_LOAD_IMAGE_ANYCOLOR。

函数cvLoadImage从指定文件读入图像，返回读入图像的指针。目前支持如下文件格式：

Windows位图文件 - BMP, DIB；

JPEG文件 - JPEG, JPG, JPE；

便携式网络图片 - PNG；

便携式图像格式 - PBM，PGM，PPM；

Sun rasters - SR，RAS；

TIFF文件 - TIFF，TIF;

OpenEXR HDR 图片 - EXR;

JPEG 2000 图片- jp2。

cvNamedWindow 函数-- HighGUI简单图形界面

创建窗口

int cvNamedWindow( const char* name, int flags=CV_WINDOW_AUTOSIZE );

name 

窗口的名字，它被用来区分不同的窗口，并被显示为窗口标题。

flags 

窗口属性标志。目前唯一支持的标志是CV_WINDOW_AUTOSIZE。当这个标志被设置后，用户不能手动改变窗口大小，窗口大小会自动调整以适合被显示图像（参考cvShowImage）。

函数cvNamedWindow创建一个可以放置图像和trackbar的窗口。被创建的窗口可以通过它们的名字被引用。

如果已经存在这个名字的窗口，这个函数将不做任何事情。

cvShowImage 函数--HighGUI简单图形界面

在指定窗口中显示图像

void cvShowImage( const char* name, const CvArr* image );

name

窗口的名字。

image

被显示的图像。

函数cvShowImage 在指定窗口中显示图像。如果窗口创建的时候被设定标志CV_WINDOW_AUTOSIZE，那么图像将以原始尺寸显示；否则，图像将被伸缩以适合窗口大小。

cvDestroyWindow函数-- HighGUI简单图形界面

销毁一个窗口

void cvDestroyWindow( const char* name ); 

name 

要被销毁的窗口的名字。

函数cvDestroyWindow销毁指定名字的窗口。

cvWaitKey 函数--HighGUI简单图形界面

等待按键事件

int cvWaitKey( int delay=0 );

delay 

延迟的毫秒数。

函数cvWaitKey无限制的等待按键事件（delay<=0时）；或者延迟"delay"毫秒。返回值为被按键的值，如果超过指定时间则返回-1。

注释：这个函数是HighGUI中唯一能够获取和操作事件的函数，所以在一般的事件处理中，它需要周期地被调用，除非HighGUI被用在某些能够处理事件的环境中。

译者注：比如在MFC环境下，这个函数不起作用。

cvReleaseImage函数-- Cxcore数组操作

释放头和图像数据

void cvReleaseImage( IplImage** image ); 

image 

双指针指向图像内存分配单元。

函数 cvReleaseImage 释放头和图像数据，相似于：

if( *image ) 

{ 

 cvReleaseData( *image ); 

 cvReleaseImageHeader( image ); 

} 

设置或得到感兴趣区域ROI 

void  cvSetImageROI(IplImage* image,CvRect rect);  void cvResetImageROI(IplImage*  image);  CvRect cvGetImageROI(const IplImage* image);

设置和得到感兴趣通道的COI 

void  cvSetImageCOI(IplImage* image,int coi);  int cvGetImageCOI(const IplImage*  image);

图像的读写 

IplImage*  cvLoadImage(fileName,int flag); flag>0,载入图像强制为3通道彩色图像 flag=0,载入图像强制为单通道灰度图像  flag<0,载入图像由文件中的通道数决定  int cvSaveImage(fileName,const CvArr* img);  保存图像的格式由fileName的后缀名决定 如果保存成功返回非零数

访问图像元素

（访问图像第k通道，第i行，第j列的像素值，k[0,通道总数-1]，i[0,height-1]，j[0,width-1]）

• 间接方式（常用，可访问任意类型图像，访问效率不高）
  • CvScalar  s=cvGet2D(img,i,j);//获取值，CvScalar是一struct，里面只有一个double类型的val大小为4的数组
    • s.val[0]=111;//0位置表示G通道，1位置表示R通道，2位置表示B通道，  cvSet2D(img,i,j,s);//把值设置到实际图像中
• 直接方式（访问效率高，易出错）
  • 单通道(cvCreateImage(cvSize(640,480),IPL_DEPTH_8U,1);)
    • 直接获得或者修改((uchar*)(img->imageData+i*img->widthStep))[j]
  • 多通道(cvCreateImage(cvSize(640,480),IPL_DEPTH_8U,3);)
    • 直接获得或者修改((uchar*)(img->imageData+i*img->widthStep))[j*img->nChannels+0]//B
    • 直接获得或者修改((uchar*)(img->imageData+i*img->widthStep))[j*img->nChannels+1]//G
    • 直接获得或者修改((uchar*)(img->imageData+i*img->widthStep))[j*img->nChannels+2]//R
  • 多通道浮点数(cvCreateImage(cvSize(640,480),IPL_DEPTH_32F,3);)
    • 直接获得或者修改((float*)(img->imageData+i*img->widthStep))[j*img->nChannels+0]//B
    • 直接获得或者修改((float*)(img->imageData+i*img->widthStep))[j*img->nChannels+1]//G
    • 直接获得或者修改((float*)(img->imageData+i*img->widthStep))[j*img->nChannels+2]//R
  • 用指针直接访问（简单高效）
    • 单通道单字节(cvCreateImage(cvSize(640,480),IPL_DEPTH8U,1);)
      • int step=img->widthStep/sizeof(uchar);
      • uchar* data=(uchar*)img->imageData;
      • data[i*step+j]=111;
    • 多通道单字节(cvCreateImage(cvSize(640,480),IPL_DEPTH8U,3);)
      • int step=img->widthStep/sizeof(uchar);
      • int channels=img->nChannels;
      • uchar* data=(uchar*)img->imageData;
      • data[i*step+j*channels+k]=111;
    • 多通道浮点数(cvCreateImage(cvSize(640,480),IPL_DEPTH32F,3);)
      • int step=img->widthStep/sizeof(float);
      • int channels=img->nChannels;
      • float* data=(float*)img->imageData;
      • data[i*step+j*channels+k]=111;
  • c++外壳直接访问（简单高效）
    • 单通道单字节
      • BwImage imgA(img);
      • imgA[i][j]=111;
    • 多通道单字节
      • RgbImage imgB(img);
      • imgB[i][j].b=111;
      • imgB[i][j].g=111;
      • imgB[i][j].r=111;
    • 多通道浮点
      • RgbImageFloat  imgC(img);
      • imgC[i][j].b=111;
      • imgC[i][j].g=111;
      • imgC[i][j].r=111;

图像转换

• 灰度->彩色
  • cvConvertImage(src,dst,flags);
• 彩色->灰度
• 彩色空间转换

绘制命令

• 矩形
  • cvRectangle(img,cvPoint(100,100),cvPoint(200,200),cvScalar(255,0,0),1);
• 圆
  • cvCircle(img,cvPoint(100,100),90,cvScalar(200,200,42),,7);
• 线段
  • cvLine(img,cvPoint(100,100),cvPoint(300,400),cvScalar(32,135,56),12);
• 多边形
  • CvPoint p1[]={10,10,  10,100, 100,100, 100,10};
  • CvPoint p2[]={30,30,  30,130, 130,130, 150,10};
  • CvPoint*  pointArr[2]={p1,p2};
  • int nCurvePts[2]={4,5};
  • int nCurves=2;
  • int isCurveClosed=1;
  • int lineWidth=1;
  • cvPolyLine(img,pointArr,nCurvePts,nCurves,cvScalar(0,0,255));
• 填充多边形
  • cvFillPoly(img,pointArr,nCurvePts,nCurves,cvScalar(0,0,255));
• 写字
  • 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,"Hello  World",cvPoint(200,400),&font,cvScalar(255,255,0));
  • 字体
    • CV_FONT_HERSHEY_SIMPLEX - normal size sans-serif font
    • CV_FONT_HERSHEY_PLAIN - small size sans-serif font
    • CV_FONT_HERSHEY_DUPLEX - normal size sans-serif font (more complex  than CV_FONT_HERSHEY_SIMPLEX)
    • CV_FONT_HERSHEY_COMPLEX - normal size serif font
    • CV_FONT_HERSHEY_TRIPLEX - normal size serif font (more complex than  CV_FONT_HERSHEY_COMPLEX)
    • CV_FONT_HERSHEY_COMPLEX_SMALL - smaller version of  CV_FONT_HERSHEY_COMPLEX
    • CV_FONT_HERSHEY_SCRIPT_SIMPLEX - hand-writing style font
    • CV_FONT_HERSHEY_SCRIPT_COMPLEX - more complex variant of  CV_FONT_HERSHEY_SCRIPT_SIMPLEX

• 代码：

   

   

  #include "cv.h"

  #include "highgui.h"

  #include "stdio.h"

   

  void main(void)

  {

    IplImage* pImg; //声明IplImage指针

   

    char* filename = "E:学习OpenCVpictureLena.jpg"; //图像名

    pImg = cvLoadImage(filename,1) ;  //载入图像

   

    //看是否能成功载入

    if (pImg==0)

           printf("Can't find the picture!:(n"); //不能载入

    else

    {

           printf("Can find the image!:)n");  //成功载入

        IplImage* pImg2 = cvCreateImage(cvGetSize(pImg),

                                    pImg->depth,

                                    pImg->nChannels);

        cvCopy(pImg, pImg2, NULL);

   

            char* filename2 = "E:学习OpenCVpictureLena_New.jpg"; //图像名

        cvSaveImage(filename2, pImg2);//把图像写入文件

    

        cvNamedWindow( "Image", 1 );//创建窗口

        cvShowImage( "Image", pImg );//显示图像

           cvNamedWindow( "Image2", 1 );//创建窗

        cvShowImage( "Image2", pImg2 );//显示图像

       

        cvWaitKey(0); //等待按键

        

        cvDestroyWindow( "Image" );//销毁窗口

        cvReleaseImage( &pImg ); //释放图像   

           cvDestroyWindow( "Image2" );//销毁窗口

        cvReleaseImage( &pImg2 ); //释放图像

         }

  }