1、基于OpenCV的圖像處理程序開發方法的研究劉麗梅鄭新武陳永明王磊(廈門大學機電工程系,福建廈門 361005摘要:OpenCV是一個開放源代碼的機器視覺庫,可在應用VC+進行程序開發的過程中,直接調用OpenCV視覺庫的特定函數,開發出自己的圖像處理程序。文章通過示例程序“Canny邊緣檢測”,論述了將VC與OpenCV相結合進行圖像處理程序開發的具體方法。關鍵詞:OpenCV;VC+;圖像處理;邊緣檢測中圖分類號:TP391 TN911.73 文獻標識碼:A 文章編號:1672-4801(201005-021-04機器視覺和圖像處理技術已經廣泛應用于工業技術、醫療、航空航天、軍事等各個領域

2、。由于視頻圖像處理程序的開發工作量龐大,如果研發人員自主開發程序必定耗費大量時間和精力。應用OpenCV作為圖像處理基礎類庫,在VC環境下進行程序開發,可以大大縮短開發周期,提高工作效率。1 OpenCV簡介1,2OpenCV的全稱是Open Source Computer Vision Library,由Intel微處理器研究實驗室(Intels Microprocessor Research Lab的視覺交互組(The Visual Interactivity Group開發,是專門用于數字圖像處理的函數庫,能夠在Windows、Linux、Mac平臺中運行。它由一系列C函數和少量C+類構

3、成,提供了針對各種格式的視頻圖像源文件(如:bitmap圖像,video文件和實時攝像機視頻流的幀提取函數和多種標準圖像處理算法,這些函數在具體的開發項目中直接調用,即可完成復雜龐大的開發任務。OpenCV為Intel Integrated Performance Primitives (IPP供了透明接口,如果有為特定處理器優化的IPP庫, OpenCV將在運行時自動加載這些庫。在具備多核處理器的計算機上,OpenCV能夠通過IPP庫發揮多核處理器的并行處理能力和多線程計算的功能。OpenCV和IPP庫的關系如圖1所示。 圖1 IPP與OpenCV的關系2 OpenCV的體系結構OpenCV

4、被設計為模塊化結構,其中大部分類及庫函數都有特定的實際應用背景,因此整個庫的體系結構簡單明了,如圖2所示。OpenCV中每個函數的命名都以“cv”開始,然后是該函數的行為及目標,如cvSnakeImage。根據上述函數體系,研發人員可根據應用程序所要實現的功能,方便地選擇所需庫函數,快速開發程序。3 基于OpenCV的邊緣檢測程序的開發只要正確安裝OpenCV并在應用程序中正確設置與OpenCV的連接,就可以直接調用其中的圖像處理函數,具體步驟如下: 圖2 OpenCV的體系結構(1安裝OpenCV應用程序3;(2編譯所需要的靜態和動態鏈接庫文件運行OpenCV workspace->選

5、擇菜單file-> openworkspace->找到OpenCV.dsw并打開->選擇build->bacthbuild->選擇所有項->單擊build按鈕;(3創建邊緣檢測項目程序首先,選擇菜單“File”-> “New.”-> “Projects”->選擇“Win32 Application”或“Win32 console application”;圖3 開始創建項目程序其次,鍵入項目程序名稱“edge”,選擇存儲位置,可為該項目創建一個單獨的workspace(選中“Create new workspace”,也可將該項目加入到當前

6、的workspace中(選中“Add to current workspace”;單擊“ok”->選擇“An empty project”->點擊“Finish”;圖4 鍵入項目名稱,選擇程序類型最后,在工程中添加所需的OpenCV相關頭文件,其中“cv.h”、“highgui.h”、“cvaux.h”、“cvcam.h”等頭文件是必須的。 (4更改該工程的配置首先,選擇菜單“Project”->“Settings.”,激活項目配置對話框,如圖5。 圖5 更改工程的設置其次,選擇“Settings For:”->“All Configurations”,選擇“C/C+”

7、-> “Preprocessor”->在“Additional Include Directories:”中增加opencvcxcoreinclude, opencvcvinclude,opencvotherlibshighgui 及可選項opencvcvauxinclude等;選擇“Link” ->“Input” ->“Additional library path:”,輸入庫所在的路徑(由安裝地址決定如:C:ProgramFilesOpenCV libcvd.lib,C:ProgramFilesOpenCVlibhihghuid.li b,C:ProgramFile

8、sOpenCVlibcvauxd.lib。 圖6 添加路徑(5更改“Release”的配置首先,選擇“Settings For”->“Win32 Release”;其次,選擇“Link”->“General”->“Object/library modules”,加入用空格分隔的cv.lib,highgui.lib, cvaux.lib等庫文件。 圖7 更改“Release”的配置設置完畢后,即可開始程序編寫,并在程序中調用OpenCV類庫函數,最后編譯連接,生成應用程序“edge.exe”。其中,所開發程序的主要流程如圖8所示。 圖8 邊緣檢測程序的主要流程運行程序后,處理結

9、果如圖1012所示,輸出窗口帶有閾值滑動條,當閾值不同時,所顯示的邊緣信息不同,因此通過調節閾值大小,可得到最佳邊緣檢測效果。 圖9 原圖 圖10 閾值為1時邊緣信息 圖11 閾值為41時邊緣信息 圖12 閾值為81時邊緣信息4 結束語OpenCV的可移植性好,具備強大的圖像和矩陣運算能力,可大大減少開發者的工作量,有效提高開發效率和程序運行的可靠性,已經得到廣泛的應用4。運用VC與OpenCV結合進行程序開發,使視頻圖像處理技術得到了更快發展。參考文獻:1于仕琪.OpenCV教程基礎篇(第1版M.北京:北京航空航天大學出版社,2007.2Jerome Landre.PROGRAMMING W

10、ITH INTEL IPP AND INTEL OPENCVM.2003.3陳磊.計算機視覺類庫OpenCV在VC中的應用J.微計算機信息,2007(12.4馬桂珍,朱玲贊,段麗.基于opencv的視頻應用程序的開發方法J.現代電子技術.2007(4.5楊淑瑩.VC+圖像處理程序設計(第2版M.北京:清華大學出版社,2005.6Mathew Price.Using the Intel OpenCV LibraryM.2004.7Linda G.Shapiro,George C.Stockkman.Computer VisionM.USA:Prentice Hall,2001.作者簡介:劉麗梅(1985年-,女,碩士研究生,研究方向:測試計量技術及儀器。謹致作者敬請本刊作者允諾:稿件中沒有侵犯他人著作權或其它權利的內容并且文責自負;投寄給本刊的稿件(