基于Ubuntu18.04下的OpenCV3.4.11的安装及摄像头使用教程

2022-11-07 19:35:01

一、安装OpenCV3.4.11

1.1 安装包下载并解压

一、安装OpenCV3.4.11

1.1 安装包下载并解压

由于使用国外官网的下载地址下载较慢，所以这里我推荐使用国内镜像源下载

国内快速下载地址：https://www.bzblog.online/wordpress/index.php/2020/03/09/opencvdownload/

在虚拟机里直接使用浏览器打开上方网站，依次点击下方所示的选项，下载安装包。

在解压缩包之前，将 opencv-3.4.11.zip 复制到主目录文件夹下，再解压缩。

解压命令：unzip opencv-3.4.11.zip

1.2 安装opencv

输入命令cd opencv-3.4.11进入解压后的文件夹

先更新一下，再进入安装

sudo apt-get update
sudo apt-get install cmake

接着输入下面的命令，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

注：由于我执行这条语句时，出现了错误：无法定位 libjasper-dev ，所以我执行这条命令的时候删掉最后一个库：libjasper-dev，就可以继续安装了。

安装好依赖库之后，我们创建一个文件夹

mkdir build

然后进入我们创建的文件夹

cd build

使用cmake编译参数

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

使用make创建编译，这里需要花费较长的时间，请耐心等待

sudo make

完成后就会显示如下界面

继续执行命令安装

sudo make install

安装过程中如果没有报错，那就表示安装完成

1.3 环境配置

修改 opencv.conf 文件，输入下面的命令后，打开文件发现里面是空的，直击在里面输入/usr/local/lib添加 opencv 库的安装路径，保存后退出即可

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

保存后会看到之前的警告信息，不用担心，正常情况

执行如下命令使得刚才的配置路径生效

sudo ldconfig

配置 bash ，修改 bash.bashrc 文件

sudo gedit /etc/bash.bashrc

打开文件后在文件末尾输入下列代码即可

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

export PKG_CONFIG_PATH

保存后退出，然后执行如下命令使得配置生效

source /etc/bash.bashrc

然后更新一下

sudo updatedb

最后查看一下 opencv 的版本信息

pkg-config --modversion opencv

到这里opencv 3.4.11就安装完毕了

二、Linux的图片编程

进入文件夹opencv-3.4.11，新建文件夹mytest，再在这文件夹里创建test.cpp,并进入编程

cd opencv-3.4.11
mkdir mytest
cd mytest
touch test.cpp
sudo vim /test.cpp  #根据自己配置编辑器进行编辑

将下面的代码复制粘贴进去

test.cpp

#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;
}

编译上面的文件：

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

注：格式为g++ + 文件名 + -o + 输出文件流名称 +` 支持包

在用同文件夹下准备一张图片，文件名为：lena.jpg

然后运行程序：

./test

可以看到由 lena.jpg 生成了一个 test.png ，呈现的效果不同了

三、OpenCV关于摄像头的使用

3.1 虚拟机获取摄像头权限

使用快捷键 Win + R ，输入 services.msc ，并回车

下滑找到VMware USB Arbitration Service确保它是启动的

点击 “ 虚拟机 ” ，然后点击 “ 设置(S）”

选择 “ USB控制器 ” ，将 “ USB兼容性 ” 设置为 “ USB 3.1 ” ，并点击确定。

选择 “ 虚拟机 ” ，再选择 “ 可移动设备 ” ，再选择 “ Quanta hm1091_techfront ”(注：不同型号的电脑摄像头名称不一样，请选择自己机型的摄像头），最后点击 “ 连接 ” ，再弹出的窗口内点击 “ 确定 ”

虚拟机右下角这个摄像头图标有个小绿点，则连接成功

3.2 播放视频

创建一个 test2.cpp 文件

vim test2.cpp

test2.cpp：

#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;
}

代码讲解：

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：shiping.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。

将准备好的 man.mp4放入

编译 test2.cpp 文件

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

运行程序

./test2

3.3 录制视频

创建一个 test3.cpp

vim test3.cpp

test3.cpp：

#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;
}

注：空格控制视频录制的开始和暂停，ESC退出并保存视频RecordVideo.avi

编译 test3.cpp 文件

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

运行程序

./test3

生成了一个 .avi 文件，并不断生成帧

3.4 问题分析

1）如果要求打开你硬盘上一个视频文件来播放，请问示例代码如何修改？

将代码第十一行的VideoCapture capture(0);修改为VideoCapture capture ("/主目录/文件夹1/文件夹2/视频名称.mp4")

也就是将原代码中的0改为要打开的视频路径加视频名称。

2）在示例代码的while循环中，Mat是一个什么数据结构？为什么一定要加一句waitKey延时代码，删除它行不行？

Mat是一个矩阵，每个图像都是由无数的点构成的，即Mat是一个图像矩阵。

waitKey()函数的功能是不断刷新图像，如果没有这个就无法实现画面的实时显示，即看不到画面的变化。

3）示例代码代码会在while循环中一直运行，你如果试图用鼠标关闭图像显示窗口，会发现始终关不掉。需要用键盘Ctrl+C 强制中断程序，非常不友好。如何改进？

可以在while循环中添加一个判断语句，当等于某一个值的时候就退出循环结束程序。

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一、安装OpenCV3.4.11

1.1 安装包下载并解压

1.2 安装opencv

1.3 环境配置

二、Linux的图片编程

三、OpenCV关于摄像头的使用

3.1 虚拟机获取摄像头权限

3.2 播放视频

3.3 录制视频

3.4 问题分析

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