一、認識 OpenCV

（一）官方網站

官方網站：http://www.opencv.org.cn/

（二）簡介

（三）資料型別

（四）應用領域

• OpenCV的應用領域包括:
• 2D和3D功能工具包
• 運動估計
• 面部識別系統
• 手勢識別
• 人機互動
• 移動機器人
• 動作理解
• 物體識別
• 分割和識別
• 物體影像立體視覺:
• 來自兩個攝像機的深度感知
• 運動中的結構(SFM)
• 運動跟蹤
• 增強現實

二、安裝openCV

（一）下載安裝包

國內快速下載地址：https://www.bzblog.online/wordpress/index.php/2020/03/09/opencvdownload/

注：可以直接在虛擬機中使用瀏覽器（我的是firefox）進行下載，國外官網下載地址：https://github.com/opencv/opencv/releases

（二）解壓縮包

1.在解壓縮包之前，將 opencv-3.4.11.zip 復制到主目錄檔案夾下

2.進入命令列模式，輸入命令

unzip opencv-3.4.11.zip

3.進入到解壓后的檔案包中

cd opencv-3.4.11

（三）使用 cmake 安裝 opencv

1.首先進入 root 用戶，并更新一下

sudo su
sudo apt-get update

2.接著再執行這條命令安裝 cmake

sudo apt-get install cmake

直接按enter默認繼續

3.cmake安裝完成

4.安裝依賴庫

sudo apt-get install build-essential libgtk2.0-dev libavcodec-dev libavformat-dev libjpeg.dev libtiff5.dev libswscale-dev libjasper-dev  

5.再創建 build 檔案夾，鍵入build檔案夾

mkdir build

cd build 

6.使用 cmake 編譯引數，或者使用第二條默認引數，都可以的

cmake -D CMAKE_BUILD_TYPE=Release -D CMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local ..
cmake ..

運行結果

（四）使用 make 創建編譯并安裝

1.仍然是在 build 檔案夾下進行

sudo make 

2.編譯完成

3.安裝

sudo make install

4.安裝完成

（五）配置環境

1.修改 opencv.conf 檔案，打開后的檔案是空的，添加 opencv 庫的安裝路徑：/usr/local/lib

sudo gedit /etc/ld.so.conf.d/opencv.conf 

2.出現警告資訊，不用擔心，正常情況

3.更新系統共享鏈接庫

sudo ldconfig

4.配置 bash ，修改 bash.bashrc 檔案

sudo gedit /etc/bash.bashrc

5.在檔案末尾加入：

PKG_CONFIG_PATH=$PKG_CONFIG_PATH:/usr/local/lib/pkgconfig
export PKG_CONFIG_PATH

6.然后執行如下命令使得配置生效

source /etc/bash.bashrc 

7.更新一下

sudo updatedb

8.查看 opencv 的版本資訊

pkg-config --modversion opencv

出現以下資訊安裝成功

三、使用示例lena圖片

（一）實體圖片lena(萊娜）

（二）新建檔案夾code

mkdir code
cd code

（三）新建檔案 test1.cpp

1.用命令新建test1.cpp檔案

vim test1.cpp

2.test1.cpp代碼

#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.把圖片lena.jpg粘貼到code目錄下

（四）編譯test1.cpp檔案

g++ test1.cpp -o test1 `pkg-config --cflags --libs opencv`

（五）運行

（1）輸入代碼

./test

（2）運行結果

五、使用示例——視頻

（一）虛擬機獲取攝像頭權限

1.使用快捷鍵 Win + R ，輸入 services.msc ，并回車，

2.找到 VMware USB Arbitration S… 服務，確保啟動成功

3.點擊 “ 虛擬機 ” ，然后點擊 “ 設定(S)… ”
4.選擇 “ USB控制器 ” ，將 “ USB兼容性 ” 設定為 “ USB 3.1 ” ，并點擊確定

5.選擇 “ 虛擬機 ” ，再選擇 “ 可移動設備 ” ，再選擇 “ Quanta USB2.0 VGA UVC WebCam ” ，最后點擊 “ 連接 ” ，再彈出的視窗內點擊 “ 確定 ”

（二）播放視頻

1.創建一個 test2.cpp 檔案，

vi test2.cpp

2.test2.cpp代碼

#include <opencv2/opencv.hpp>
using namespace cv;
int main()
{
	//從攝像頭讀取視頻
	VideoCapture capture("xiaozhan.mp4");
	//回圈顯示每一幀
	while(1){
		Mat frame;//定義一個Mat變數，用于存盤每一幀的影像
		capture >> frame;//讀取當前幀
		if(frame.empty())//播放完畢，退出
			break;
		imshow("讀取視頻幀",frame);//顯示當前幀
		waitKey(30);//掩飾30ms
	}
	system("pause");
	return 0;
}

按Esc,輸入:wq保存退出

3.把視頻粘貼到code目錄下

注釋

• 如果陳述句：VideoCapture capture(0)，后面的引數設定為 0 ，則從攝像頭讀取視頻并回圈顯示每一幀；如果設定為一個視頻的檔案名，比如：man.mp4 ，則會將視頻讀取并回圈顯示每一幀，
• while 回圈體中的 Mat 資料結構其實是一個點陣，對應影像上的每一個點，點的集合形成了一幀影像，有關 Mat 詳解請看：OpenCV中Mat資料結構
• 陳述句：waitKey(30) ，中的引數單位是 ms 毫秒，也就是每一幀間隔 30 ms ，該陳述句時不能洗掉的，否則會執行錯誤，無法播放視頻或錄制視頻

4.編譯 test2.cpp 檔案

g++ test2.cpp -o test2 `pkg-config --cflags --libs opencv`

5.輸出結果

./test2

（三）錄制視頻

1.創建一個 test3.cpp

vi test3.cpp

2.test3.cpp代碼

//打開電腦攝像頭，空格控制視頻錄制，ESC退出并保存視頻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()
{
	//打開電腦攝像頭
	VideoCapture cap(0);
	if (!cap.isOpened())
	{
		cout << "error" << endl;
		waitKey(0);
		return 0;
	}

	//獲得cap的解析度
	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;//記錄鍵盤按鍵
	char startOrStop = 1;//0  開始錄制視頻； 1 結束錄制視頻
	char flag = 0;//正在錄制標志 0-不在錄制； 1-正在錄制

	while (1)
	{
		cap >> frame;
		key = waitKey(100);
		if (key == 32)//按下空格開始錄制、暫停錄制   可以來回切換
		{
			startOrStop = 1 - startOrStop;
			if (startOrStop == 0)
			{
				flag = 1;
			}
		}
		if (key == 27)//按下ESC退出整個程式，保存視頻檔案到磁盤
		{
			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.編譯 test3.cpp 檔案

g++ test3.cpp -o test3 `pkg-config --cflags --libs opencv`

4.運行test3

./test

5.結果輸出，空格開始錄制，Esc結束

六、總結

本次實驗我更加熟悉了ubuntu虛擬機的apt-get等安裝命令，也更加了解安裝、編譯、運行程序中各種可能出現的問題和解決方案，安裝opencv的程序比較艱難，總會產生各種軟體包依賴的問題，網上看了很多的博主的解答學到了很多，由于我的ubuntu版本是20.04版本，版本較新，安裝了依賴包后又會存在安裝后的軟體包依賴更舊的軟體包的問題，本想用aptitude解決依賴包，但是后來一直發現會存在軟體包沖突，最后重裝了ubuntu18.04的版本后順利完成了opencv的入門實訓，我對虛擬機了解更多，以及虛擬機安裝后一些基本的配置等，

七、參考資料

Ubuntu18.04下OpenCV3.4.11的安裝及使用示例
Ubuntu 20.04 依賴包安裝錯誤解決方案
ubuntu20.04安裝opencv步驟及依賴報錯：E: 無法定位軟體包 libjasper-dev
Ubuntu安裝git
OpenCV菜鳥紀實(1)
如何實作VMware下Ubuntu系統和Windows系統檔案之間的復制和粘貼？
錯誤解決辦法：_ZNSaIcED1Ev@@GLIBCXX_3.4
Ubuntu18.04下OpenCV3.4.11的安裝及使用示例
【嵌入式】Windows10&Ubantu16.04&樹莓派3B+安裝opencv教程