注释一个opencv摄像头程序

/*没有系统地看过opencv的书籍，但是这段时间想做一个摄像头识别、定位特定色块的程序，就从现有程序改起了。这是一个从摄像头从采集实时画面的程序，同时会显示出采集图片的前景和后景图片，按照个人理解做了一下注释。*/

#include <stdio.h>

#include <cv.h>
#include <cxcore.h>
#include <highgui.h>

int main( int argc, char** argv )
{
  //声明IplImage指针，IplImage指针在之后的摄像头图像传递，图像处理，图像显示中都作为主要处理的参数。按照说明书，成员主要有：大小，版本，通道数，位深数，颜色通道（是否交叉存取），顶/底左结构，宽像素，高像素，图像感兴趣区域，图像数据大小，指向排列，排列图像行大小；而被opencv忽略、或者置空的成员有alphaChannel,colorModel[4]等。
  IplImage* pFrame = NULL; 
  IplImage* pFrImg = NULL;
  IplImage* pBkImg = NULL;

//声明CvMat指针。根据本程序，初步理解是CvMat主要用在图像处理中，可由cvConvert(src,dst)完成同IplImage同CvMat的相互转换。CvMat的成员包括：类型，行数据长度，数据引用计数，行列信息（几个union），看来比较类似图像的矩阵模型，按理解是便于进行数学计算的，按一份资料的说法，是初学者需要熟练应用的。资料如下：CvMat的用法详解及实例

  CvMat* pFrameMat = NULL;
  CvMat* pFrMat = NULL;
  CvMat* pBkMat = NULL;

//CvCapture没有公共接口，只能视为视频获取的一个参数  
  CvCapture* pCapture = NULL;
  
  int nFrmNum = 0;

  //创建窗口，原型：int cvNameWindow (const char *name,int flag=CV_WINDOW_AUTOSIZE)
  cvNamedWindow("video", 1);
  cvNamedWindow("background",1);
  cvNamedWindow("foreground",1);
  //使窗口有序排列
  cvMoveWindow("video", 30, 0);
  cvMoveWindow("background", 360, 0);
  cvMoveWindow("foreground", 690, 0);



  if( argc > 2 )
  {
    fprintf(stderr, "Usage: bkgrd [video_file_name]\n");
    return -1;
  }

  //打开摄像头，原型：IplImage* cvQueryFrame( CvCapture* capture );函数cvQueryFrame从摄像头或者文件中抓取一帧，然后解压并返回这一帧。这个函数仅仅是函数cvGrabFrame和函数cvRetrieveFrame在一起调用的组合。返回的图像不可以被用户释放或者修改。

  if (argc ==1)
  if( !(pCapture = cvCaptureFromCAM(-1)))
  {
    fprintf(stderr, "Can not open camera.\n");
    return -2;
  }

  //打开视频文件
  if(argc == 2)
  if( !(pCapture = cvCaptureFromFile(argv[1])))
  {
    fprintf(stderr, "Can not open video file %s\n", argv[1]);
    return -2;
  }
  
  //逐帧读取视频
  while(pFrame = cvQueryFrame( pCapture ))
  {
        nFrmNum++;
   
        //如果是第一帧，需要申请内存，并初始化，初始化需要的是（cvSize(宽高)，深度，交叉存取）
        if(nFrmNum == 1)
        {
            pBkImg = cvCreateImage(cvSize(pFrame->width, pFrame->height), IPL_DEPTH_8U,1);
            pFrImg = cvCreateImage(cvSize(pFrame->width, pFrame->height), IPL_DEPTH_8U,1);

            pBkMat = cvCreateMat(pFrame->height, pFrame->width, CV_32FC1);        //初始化矩阵
            pFrMat = cvCreateMat(pFrame->height, pFrame->width, CV_32FC1);
            pFrameMat = cvCreateMat(pFrame->height, pFrame->width, CV_32FC1);

//其中图像处理的函数不多说啦，才入门么
            //转化成单通道图像再处理
            cvCvtColor(pFrame, pBkImg, CV_BGR2GRAY);
            cvCvtColor(pFrame, pFrImg, CV_BGR2GRAY);

            cvConvert(pFrImg, pFrameMat);
            cvConvert(pFrImg, pFrMat);
            cvConvert(pFrImg, pBkMat);
        }
        else
        {
        cvCvtColor(pFrame, pFrImg, CV_BGR2GRAY);
        cvConvert(pFrImg, pFrameMat);
        //高斯滤波先，以平滑图像
        //cvSmooth(pFrameMat, pFrameMat, CV_GAUSSIAN, 3, 0, 0);
 
        //当前帧跟背景图相减
        cvAbsDiff(pFrameMat, pBkMat, pFrMat);

        //二值化前景图
        cvThreshold(pFrMat, pFrImg, 60, 255.0, CV_THRESH_BINARY);

        //进行形态学滤波，去掉噪音  
        //cvErode(pFrImg, pFrImg, 0, 1);
        //cvDilate(pFrImg, pFrImg, 0, 1);

        //更新背景
        cvRunningAvg(pFrameMat, pBkMat, 0.003, 0);
        //将背景转化为图像格式，用以显示
        cvConvert(pBkMat, pBkImg);

        //显示图像
        cvShowImage("video", pFrame);
        cvShowImage("background", pBkImg);
        cvShowImage("foreground", pFrImg);

        //如果有按键事件，则跳出循环
        //此等待也为cvShowImage函数提供时间完成显示
        //等待时间可以根据CPU速度调整
        if( cvWaitKey(2) >= 0 )
        break;


        }

}
  //销毁窗口
  cvDestroyWindow("video");
  cvDestroyWindow("background");
  cvDestroyWindow("foreground");

  //释放图像和矩阵
  cvReleaseImage(&pFrImg);
  cvReleaseImage(&pBkImg);

  cvReleaseMat(&pFrameMat);
  cvReleaseMat(&pFrMat);
  cvReleaseMat(&pBkMat);

  cvReleaseCapture(&pCapture);

  return 0;
}

总结一下这个程序的所得吧，这个程序标注主要精力用在了图像获取及显示上，而没有注意是如何处理的。摄像头通过CvCapture * cvCaptureFromCAM(int index)将实时图像信息传递给IplImage，最后将处理好IplImage由cvShowImage(窗口, IplImage *)函数显示。而CvMat只局限于图像处理中，和输入输出无关。

后面是一些笔记

每个元素（像素）通道号.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.
http://baike.baidu.com/view/3440672.htm

HighGUI参考手册
http://fsa.ia.ac.cn/opencv-doc-cn/opencv-doc-cn-0.9.7/ref/opencvref_highgui.cn.htm#decl_cvReleaseCapture

很经典，竟然是自动化所fsa的于仕琪，张兆翔前辈译的。


cvCvtColor
http://baike.baidu.com/view/2816025.htm


cvConvert
地位低精度向高位高精度转化
http://hi.baidu.com/megachan/blog/item/8b166dc520f1f1bb8226acbc.html
cvConvert(src,dst)执行两个操作：将src图像数据类型改变为dst图像数据类型；将src的数据赋值到dst



void cvAbsDiff( const CvArr* src1, const CvArr* src2, CvArr* dst );
dst(I)c = abs(src1(I)c - src2(I)c).
所有数组必须有相同的数据类型相同的大小（或ROI大小）