opencv学习笔记（一）——图像加载、显示、输出

想到opencv总有一些激动，觉得他的功能太强大了。学习opencv也有一段日子，但是回过头来想想总感觉有点不踏实，因为我总是在调用他的接口，好多东西没有深入去理解、去弄透。作为一个专业人士，这是不能容忍的，所以回过头来将自己学过的东西记录下来，从头整理一遍，也许只有写出来才是自己真正学到的，希望自己所写的东西能一步一步伴着自己一起成长。

我所写的opencv都是从opencv2.0版本开始的，对以前的1.0版本不是特别了解，往后我所写的东西基本上都是基于自己目前的电脑安装的环境（opencv2.4.9+vs2010）进行的,如后面有改变会另行提醒。我的学习习惯就是带着问题去学习，这样能给自己加深印象。下面我就给出图片加载显示的代码，大家可以在自己的平台上运行，从结果分析代码，一旦我们看到opencv的强大，就有了学习的冲动。好了，现在就让我们目睹一下opencv代码的芳容吧。

#include<iostream>  #include <opencv2/core/core.hpp>  #include <opencv2/highgui/highgui.hpp>  using namespace std;using namespace cv;  int main()  {      // 读入一张图片（游戏原画）      Mat img=imread("tank_1.jpg");    // 创建一个名为 "坦克世界"窗口      namedWindow("坦克世界");     // 在窗口中显示游戏原画    //imshow("游戏原画",img);    imshow("坦克世界",img);     //输出一张图片到工程目录下    imwrite("我喜欢坦克世界.jpg",img);    // 等待一个按键，窗口自动关闭      waitKey();     return 0;}  

运行后的结果如下图：

并且在自己的工程目录下生成一张名字为“我喜欢坦克世界.jpg”的图片。整个工程的运行结果就是如此，很简单吧。有没有惊奇的感觉？那我们就来分析这段代码吧。

NO.1、我是焦点一 || opencv头文件和命名空间

#include <opencv2/core/core.hpp>  #include <opencv2/highgui/highgui.hpp>  using namespace std;using namespace cv; 

我们在自己opencv的安装目录下，如我的安装目录下D:\win7 position\opencv\build\include下面，你会看到下面有opencv、opencv2两个文件。很明显include里面包含的是opencv是旧版本的头文件，opencv2则是当前版本的头文件。我们进入到opencv2文件夹下，可以看到已经分类好的各种头文件，下面我们就来讲讲在上述头文件下所出现的两个文件core和highgui。
【core】模块：
在这儿你将学习OpenCV中的基本数据结构。这一部分建议必读，这样你可以知道如何去读写图像的像素，以及相关的操作。比如说：Mat——基本图像容器，opencv如何扫描图像的以及对图像矩阵的操作等等。

【highgui】模块：
本节包含的有价值的教程，如何读取/保存您的图像/视频文件和如何使用内置的图形用户界面库。

【命名空间】：
opencv1.0里没有cv命名空间，这是2.x版本后C++接口里才有的东西。所有OpenCV用到的东西都被放入名字空间 cv 中以避免与其他库的数据结构和函数名称的命名冲突。因此，在使用OpenCV库中的任何定义和函数时，你必须在名称之前冠以 cv:: ，或者在包含头文件后，加上以下指令：

using namespace cv;// 新的C++接口API都在此名字空间中，需要导入

NO.2 我是焦点二 || 图像基本容器Mat

刚开始的时候，OpenCV基于 C 语言接口而建。为了在内存（memory）中存放图像，当时采用名为 IplImage 的C语言结构体，但这种方法必须接受C语言所有的不足，这其中最大的不足要数手动内存管理，其依据是用户要为开辟和销毁内存负责。虽然对于小型的程序来说手动管理内存不是问题，但一旦代码开始变得越来越庞大，你需要越来越多地纠缠于这个问题，而不是着力解决你的开发目标。后来C++的出现，并且带来类的概念，这给用户带来另外一个选择：自动的内存管理（不严谨地说）。这是一个好消息，如果C++完全兼容C的话，这个变化不会带来兼容性问题。为此，OpenCV在2.0版本中引入了一个新的C++接口，利用自动内存管理给出了解决问题的新方法。使用这个方法，你不需要纠结在管理内存上，而且你的代码会变得简洁（少写多得）。

首先Mat是一个类，他是用来保存图像以及其他矩阵的数据结构，Mat是由两部分组成的：矩阵头（包含矩阵尺寸，存储方法，存储地址等信息）和一个指向存储所有像素值的矩阵（根据所选存储方法的不同矩阵可以是不同的维数）的指针。
上述代码用到的Mat语句如所示：

    // 读入一张图片（游戏原画）      Mat img=imread("tank_1.jpg");

这是读入一张图片的存入Mat 对象img中，图片的读入函数见下面。

NO.3、我是焦点三 ||图像读入imread

函数imread用于读取图片文件中的数据,所谓图片文件的数据，简单地说，就是一个二维数组，这个二维数组存储着一张图片各个像素点的颜色索引值或颜色值，当然真正的图片文件还需要一些附加信息。
关于imread标准声明如下：

Mat imread(const string& filename, int flags);
其中第一个参数const string& filename表示图片的路径，可以是绝对路径，也可以是相对路径，但是必须用双引号括起来。
第二个参数int flags,标志，表示读取什么样（灰度，彩色）图像。我在代码中采用了默认参数，意味着我读入的是三通道彩色图。一般情况下当flags取值有如下规则：

• flags >0返回一个3通道的彩色图像
• flags =0返回灰度图像
• flags <0返回包含Alpha通道的加载的图像

NO.4、我是焦点四 ||创建窗口 nameWindow

在vs2010中选中该函数，右键——>转到定义，可以查看函数函数原型：

void namedWindow(const string& winname,int flags=WINDOW_AUTOSIZE );

第一个参数const string& winname是定义窗体的名字。
第二个参数int flags，有如下定义：

• WINDOW_NORMAL设置了这个值，用户便可以改变窗口的大小（没有限制）
• WINDOW_AUTOSIZE如果设置了这个值，窗口大小会自动调整以适应所显示的图像，并且不能手动改变窗口大小
• WINDOW_OPENGL 如果设置了这个值的话，窗口创建的时候便会支持OpenGL

正常情况下我们直接使用默认值即可。

NO.5、我是焦点五 || 图像显示imshow

查看函数原型：

void imshow(const string& winname, InputArray mat);

第一个参数const string& winname填需要显示的窗口标识名称。在这需要注意一下，当你的nameWindow函数定义的窗口名字和这里的winname不一致时候，也是可以显示的，只不过nameWindow所显示的东西是空的，其实是这样的，namedWindow函数的作用是，通过指定的名字，创建一个可以作为图像的容器窗口。如果具有相同名称的窗口已经存在，则函数不做任何事情。我们示范代码如下:

namedWindow("坦克世界"); imshow("游戏原画",img); 

显示结果是两个窗口，如下：

第二个参数InputArray mat，即输入图像的矩阵。

NO.6、我是焦点六 || 图像输出imwrite

函数原型：

bool imwrite(const string& filename,InputArray img, const vector<int>& params=vector<int>() );

第一个参数const string& filename，即输出图像的名字，注意要加上后缀名，免得报错哦。
第二个参数InputArray img很容易理解，即输入图像的矩阵Mat
第三个参数const vector& params=vector()表示为特定格式保存的参数编码，默认值vector()，一般情况下不需要填写。这个函数相当于输入一张图片保存为名字不同的另一张图片而已。

本文过程很简单，弄清楚几个函数是干什么用的就OK啦。