OpenCV 入门级之USB摄像头采集[转]

前面两篇博文呢，介绍了 OpenCV 的环境搭配以及最基本的几个函数的使用，

而这一篇博文则还是延续以 Demo 讲述 OpenCV API 的方式，

因为有些 API 是用得很多的，所以必须要熟练，而至于其他的一些比较罕见的 API ，

则可以通过在 OpenCV 官网上下载必要的 API 文档来熟悉就 OK 了，

对于在前面呢，基本上介绍了 IplImage 以及 CvCapture 的使用，下面的 Demo 呢，

其实和前面差不多，只不过，我是通过摄像设备捕捉到帧后进行的处理，

其实这个并不难，有兴趣的可以在等下的 Demo 中看到，对于摄像设备的处理，

和处理普通的视频文件其实没有什么太大的区别，但是，兴趣这个东西是很神奇的，

只有兴趣浓厚，才有可能学好一门技术，而视频文件和摄像设备相比，

很显然，能够控制摄影摄像设备更让人振奋，

所以下面的 Demo 使用了摄像设备，同时可以实现拍照以及录视频的功能。

      

首先，我使用的环境是 VS2008 + OpenCV 2.0 ，同时，由于涉及到摄像设备，而我电脑这里没有摄像头，

所以勉强拿了个手机充当了摄像头，所以拍出来效果极差。

             

                                   

拍照功能

注意注释部分，其中使用的比较生疏的 API 包括 cvPyrDown  , cvCreateCameraCapture

以及 cvCopy 和 cvSaveImage

下面就来一一解释这几个 API 的具体使用：

          

void cvPyrDown( const CvArr* src, CvArr* dst, int filter=CV_GAUSSIAN_5x5 );

          

其中 src 为 CvArr * 类型，这里顺便解释一下 OpenCV 基本上是用 C 实现的，当然其中包括一定的 C++ 成分，

但是 OpenCV 中仍然也使用了面向对象的思想，即有以下的继承关系：

所以在实际使用当中，完全可以使用 ”子类” CvMat 或者是 IplImage 来代替 CvArr ，

也就是说在参数中完全可以传入一个 IplImage 类型，

src 代表的就是源图像，即传入函数的图像，而 dst 则是输出图像，即缩放一倍后的图像，

但是需要注意的是，在这里传入的 dst 图像必须是在初始化以后才能传入，

对于这一点，在下面的 Demo 中可以看到。而至于卷积滤波器的类型则一般采用默认类型即可。

               

CvCapture* cvCreateCameraCapture( int index );

           

大伙应该还记得 cvCreateFileCapture 这个函数吗？这在笔者前面的一篇博文中有使用的，

尚不清楚的可以参考：

http://www.cnblogs.com/QinBaoBei/archive/2010/10/24/1859704.html

其实对于 cvCreateFileCapture 来说，其是根据一个指定的视频文件来初始化，

而对于 cvCreateCameraCapture 则不同，其是通过初始化一个视频设备 (也可以看做就是一个摄像头)，

初始化以后，便可以从这个摄像设备中获取视频了。

至于参数 index 的话，如果您的电脑上连接了多个摄像设备，则需要通过这个  index  来指定到底要使用哪一个摄像头。

        

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

         

这个函数的作用是拷贝一个数组到另一个数组，而根据前面的继承关系，IplImage  继承自  CvMat，

而 CvMat 又是继承于  CvArr ，所以在此处可以直接传入一个  IplImage  来实现拷贝，

很明显，src 是传入的数组，而 dst 则是复制完成后返回的结果数组，

而至于 mask 这个数组呢，比较变态，

它指定了数组 src 中那些元素需要拷贝到 dst 数组中，那些元素不能够拷贝到 dst 数组中，

mask 数组中标记为非 0 的则可以拷贝到 dst 中，标记为 0 的则不会拷贝到 dst 数组当中去。

这里需要注意的是，dst 数组和 src 数组必须是相同的类型，并且具有相同的维数和大小，否则整个程序会崩溃。

          

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

                  

这个函数的作用很明显，即保存图片到文件，而至于保存的图片的文件则看  filename  这个参数指定的后缀名是什么了。

      

上面几个 API 的具体使用可以参见下面的 Demo ：

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


//实现将拍下来的图片缩放一倍
IplImage * DoPyrDown(IplImage * image,int filter = IPL_GAUSSIAN_5x5)
{
	//设置大小缩小一倍
	CvSize size = cvSize(image->width / 2,image -> height / 2);

	//初始化图片
	IplImage * outImage = cvCreateImage(size,image->depth,image->nChannels);

	//实现缩放
	cvPyrDown(image,outImage);

	cvReleaseImage(&image);
	return outImage;
}

int main(int argc,char ** argv)
{
	cvNamedWindow("Demo08");
	CvCapture * capture;

	//首先是要通过摄像设备来得到一个CvCapture 对象
	if(argc == 1)
	{
		capture=cvCreateCameraCapture(0);
	}
	else
	{
		capture=cvCreateCameraCapture(atoi(argv[1]));
	}
	assert(capture!=NULL);

	IplImage * frame;

	char keyCode;
	//每隔30ms 捕捉一次视频图像
	while((keyCode = cvWaitKey(30)))
	{		
		//表示按下了Esc 键
		if(keyCode == 27)
		{
			break;
		}
		
		//表示按下了回车键，此时应当保存照片
		if(keyCode == 13)
		{
			//初始化一张图片
			IplImage * outImage = cvCreateImage(
				cvGetSize(frame),
				frame->depth,
				frame->nChannels);
			//将原图拷贝过来
			cvCopy(frame,outImage,NULL);

			//实现缩放操作
			outImage= DoPyrDown(outImage);

			char *outImageName = "XiaoZhen.jpg";

			//将图片保存
			cvSaveImage(outImageName,outImage);

			cvReleaseImage(&outImage);

			printf("恭喜你, 保存图片成功! 
");
		}

		//得到摄像设备中的下一帧图像
		frame = cvQueryFrame(capture);		
		
		if(!frame)
		{
			break;
		}
		cvShowImage("Demo08",frame);		
	}

	cvReleaseImage(&frame);
	cvDestroyAllWindows();
	return 0;
}

下面就来看看效果是什么样了：（手机差，所以效果不咋的）

当按下回车键的时候便可以实现保存图片了

由于我对从摄像头中的图片进行了缩放，所以看起来效果就更差了

好，第一个 Demo 就到此结束了，下面呢，在介绍一个 Demo ，

这个 Demo 呢，通过从摄像头读到的内容来生成一个视频文件。

            

             

制作视频功能

和第一个 Demo 一样，还是从 API 说起，

在下面的 Demo 中呢，主要是使用了以下的几个特殊点的 API ，包括  cvCreateVideoWriter  和  cvWriteFrame 至于其他的一些 API ，在前面的博文都是有所触及的。

         

CvVideoWriter* cvCreateVideoWriter( const char* filename,

                                    int fourcc,

                                    double fps,

                                    CvSize frame_size,

                                    int is_color=1 );

      

这个函数的作用就是初始化一个视频文件写入器，其中的参数的话，

filename  不用多说，自然是指将要创建的视频文件的名称，

fourcc  则代表的是视频压缩的编码格式，

           CV_FOURCC('P','I','M','1')  是 MPEG-1 codec，

           CV_FOURCC('M','J','P','G')  是motion-jpeg codec等。

           在 Win32 下，如果传入参数 -1，可以从一个对话框中选择压缩方法和压缩参数。

fps  则代表的是帧率。

is_color  则代表是希望得到彩色帧还是得到灰度帧。

        

int cvWriteFrame( CvVideoWriter* writer, const IplImage* image );

        

这个 API 的作用是非常明显的，即写一个帧到视频文件中，至于参数的话我想也不需要多做解释了。

下面就来看 Demo 了：

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

int main(int argc,char ** argv)
{
	cvNamedWindow("Demo09");
	CvCapture * capture = 0;

	if(argc == 1)
	{
		 capture = cvCreateCameraCapture(0);
	}
	else
	{
		capture = cvCreateCameraCapture(atoi(argv[1]));
	}

	if(!capture)
	{
		return -1;
	}

	IplImage * frame;
	//指定视频中每一帧的大小(我的摄像头拍摄下的图片均是 160 * 120 的)
	CvSize size = cvSize(160,120);
	//需要初始化一个写视频文件的对象，这里注意使用的编解码器格式是 MJPG
	//帧率设置为 5
	CvVideoWriter * videoWriter = 
		cvCreateVideoWriter("BoyXiao.avi",CV_FOURCC('M','J','P','G'),5,size);

	char keyCode;
	//每隔30ms 从摄像头中取出一帧
	while(( keyCode = cvWaitKey(30)))
	{
		if(keyCode == 27)
		{
			break;
		}
		//得到从摄像头中获取的帧
		frame = cvQueryFrame(capture);

		//将帧写入视频文件中
		cvWriteFrame(videoWriter,frame);

		cvShowImage("Demo09",frame);
	}

	cvReleaseVideoWriter(&videoWriter);
	cvReleaseImage(&frame);
	cvDestroyWindow("Demo09");

	return 0;
}

下面就来验收一下结果了：

首先自然是录制视频了。

视频录制完成后可以在项目根目录下看到创建好的视频文件

当然视频文件也是可以播放的

这一篇博文到此又结束了，其实呢，这篇博文没什么技术含量，

主要是通过使用了摄像头来摆弄视频，

想在此展现的就是一种好玩的心态，或者说是兴趣，

笔者一直都认为，只要对一个东西有了兴趣，那么接下来想搞定它那就不会太难了，

所以本篇博文纯粹本着培养兴趣的心态而作。