OpenCV_(3):编程辅助函数

这里介绍一些OpenCV编程中常用的一些辅助函数及应用。
1：在编程时，要调节一些参数的设置，重复编译函数很无聊，就要加入一些滑动条以进行参数设置。
创建滑动条：createTrackbar()

int createTrackbar(const string& trackbarname,const string& winname,int* value,int count,TrackbarCallback onChange=0,void* userdata = 0);
第一个参数，const string&类型的trackbarname，轨迹条的名字，用来代表我们创建的轨迹条。
第二个参数，const string&类型的winname，窗口的名字，表示这个轨迹条会依附在哪个窗口。
第三个参数，int* 类型的value，一个指向整型的指针，表示滑块的位置，初始化时初始位置就是该变量当前的值。
第四个参数，int类型的count，表示滑块可以达到的最大位置的值。滑块最小位置的值始终为0.
第五个参数，TrackbarCallback类型的onChange，它有默认值0.这是指向回调函数的指针，每次滑块位置改变时，这个函数都会回调。并且这个函数的原型必须为void XXXX（int，void*）;其中第一个参数是轨迹条的位置，第二个参数是用户数据（看下面的第六个参数）。如果回调是NULL指针，表示没有回调函数的调用，仅第三个参数value有变化。
第六个参数，void*类型的userdata，也有默认值0.这个参数是用户传给回调函数的数据，用来处理轨迹条事件。如果使用的第三个参数value实参是全局变量的话，完全可以不去管这个userdata参数。

createTrackbar函数创建一个具有特定名称和范围的轨迹条，指定一个和轨迹位置同步的变量，而且指定回调函数onChange，在轨迹条位置改变的时候来调用这个回调函数，并且创建的轨迹条显示在指定的winname所代表的窗口上。
下面这个示例是一个图像透明度的设置：

//---------------------------------【头文件、命名空间包含部分】-------------------------------
//      描述：包含程序所使用的头文件和命名空间
//-------------------------------------------------------------------------------------------------
#include 
#include 
using namespace cv;

//-----------------------------------【宏定义部分】-------------------------------------------- 
//  描述：定义一些辅助宏 
//------------------------------------------------------------------------------------------------ 
#define WINDOW_NAME "【滑动条的创建&线性混合示例】"        //为窗口标题定义的宏 


//-----------------------------------【全局变量声明部分】--------------------------------------
//      描述：全局变量声明
//-----------------------------------------------------------------------------------------------
const int g_nMaxAlphaValue = 100;//Alpha值的最大值
int g_nAlphaValueSlider;//滑动条对应的变量
double g_dAlphaValue;
double g_dBetaValue;

//声明存储图像的变量
Mat g_srcImage1;
Mat g_srcImage2;
Mat g_dstImage;


//-----------------------------------【on_Trackbar( )函数】--------------------------------
//      描述：响应滑动条的回调函数
//------------------------------------------------------------------------------------------
void on_Trackbar( int, void* )
{
    //求出当前alpha值相对于最大值的比例
    g_dAlphaValue = (double) g_nAlphaValueSlider/g_nMaxAlphaValue ;
    //则beta值为1减去alpha值
    g_dBetaValue = ( 1.0 - g_dAlphaValue );

    //根据alpha和beta值进行线性混合
    addWeighted( g_srcImage1, g_dAlphaValue, g_srcImage2, g_dBetaValue, 0.0, g_dstImage);

    //显示效果图
    imshow( WINDOW_NAME, g_dstImage );
}


//-----------------------------【ShowHelpText( )函数】--------------------------------------
//      描述：输出帮助信息
//-------------------------------------------------------------------------------------------------
//-----------------------------------【ShowHelpText( )函数】----------------------------------
//      描述：输出一些帮助信息
//----------------------------------------------------------------------------------------------
void ShowHelpText()
{
    //输出欢迎信息和OpenCV版本
    printf("\n\n\t\t\t非常感谢购买《OpenCV3编程入门》一书！\n");
    printf("\n\n\t\t\t此为本书OpenCV3版的第17个配套示例程序\n");
    printf("\n\n\t\t\t   当前使用的OpenCV版本为：" CV_VERSION );
    printf("\n\n  ----------------------------------------------------------------------------\n");
}


//--------------------------------------【main( )函数】-----------------------------------------
//      描述：控制台应用程序的入口函数，我们的程序从这里开始执行
//-----------------------------------------------------------------------------------------------
int main( int argc, char** argv )
{

    //显示帮助信息
    ShowHelpText();

    //加载图像 (两图像的尺寸需相同)
    g_srcImage1 = imread("1.jpg");
    g_srcImage2 = imread("2.jpg");
    if( !g_srcImage1.data ) { printf("读取第一幅图片错误，请确定目录下是否有imread函数指定图片存在~！ \n"); return -1; }
    if( !g_srcImage2.data ) { printf("读取第二幅图片错误，请确定目录下是否有imread函数指定图片存在~！\n"); return -1; }

    //设置滑动条初值为70
    g_nAlphaValueSlider = 70;

    //创建窗体
    namedWindow(WINDOW_NAME, 1);

    //在创建的窗体中创建一个滑动条控件
    char TrackbarName[50];
    sprintf( TrackbarName, "透明值 %d", g_nMaxAlphaValue );

    createTrackbar( TrackbarName, WINDOW_NAME, &g_nAlphaValueSlider, g_nMaxAlphaValue, on_Trackbar );

    //结果在回调函数中显示
    on_Trackbar( g_nAlphaValueSlider, 0 );

    //按任意键退出
    waitKey(0);

    return 0;
}

获取当前轨迹条的位置：getTrackbarPos()函数

int getTrackbarPos(const string& trackbarname，const string& winname)；
第一个表示轨迹条的名字。
第二个表示轨迹条父窗口的名称。

2：鼠标操作
鼠标操作和滑动条的消息映射方式类似，是通过一个中介函数配合一个回调函数实现。

void setMouseCallback（const string& winname，MouseCallback onMouse，void* userdata=0）
第一个参数是窗口的名字
第二个参数是每次鼠标操纵时被调用的函数指针。
void Foo(int event,int x,int y,int flags,void*param).

这里是个示例，鼠标左键画矩形。

//---------------------------------【头文件、命名空间包含部分】-----------------------------
//      描述：包含程序所使用的头文件和命名空间
//-------------------------------------------------------------------------------------------------
#include 
using namespace cv;

//-----------------------------------【宏定义部分】--------------------------------------------
//  描述：定义一些辅助宏 
//------------------------------------------------------------------------------------------------ 
#define WINDOW_NAME "【程序窗口】"        //为窗口标题定义的宏 


//-----------------------------------【全局函数声明部分】------------------------------------
//      描述：全局函数的声明
//------------------------------------------------------------------------------------------------
void on_MouseHandle(int event, int x, int y, int flags, void* param);
void DrawRectangle( cv::Mat& img, cv::Rect box );
void ShowHelpText( );

//-----------------------------------【全局变量声明部分】-----------------------------------
//      描述：全局变量的声明
//-----------------------------------------------------------------------------------------------
Rect g_rectangle;
bool g_bDrawingBox = false;//是否进行绘制
RNG g_rng(12345);



//-----------------------------------【main( )函数】--------------------------------------------
//      描述：控制台应用程序的入口函数，我们的程序从这里开始执行
//-------------------------------------------------------------------------------------------------
int main( int argc, char** argv ) 
{
    //【0】改变console字体颜色
    system("color 9F"); 

    //【0】显示欢迎和帮助文字
    ShowHelpText();

    //【1】准备参数
    g_rectangle = Rect(-1,-1,0,0);
    Mat srcImage(600, 800,CV_8UC3), tempImage;
    srcImage.copyTo(tempImage);
    g_rectangle = Rect(-1,-1,0,0);
    srcImage = Scalar::all(0);

    //【2】设置鼠标操作回调函数
    namedWindow( WINDOW_NAME );
    setMouseCallback(WINDOW_NAME,on_MouseHandle,(void*)&srcImage);

    //【3】程序主循环，当进行绘制的标识符为真时，进行绘制
    while(1)
    {
        srcImage.copyTo(tempImage);//拷贝源图到临时变量
        if( g_bDrawingBox ) DrawRectangle( tempImage, g_rectangle );//当进行绘制的标识符为真，则进行绘制
        imshow( WINDOW_NAME, tempImage );
        if( waitKey( 10 ) == 27 ) break;//按下ESC键，程序退出
    }
    return 0;
}



//--------------------------------【on_MouseHandle( )函数】-----------------------------
//      描述：鼠标回调函数，根据不同的鼠标事件进行不同的操作
//-----------------------------------------------------------------------------------------------
void on_MouseHandle(int event, int x, int y, int flags, void* param)
{

    Mat& image = *(cv::Mat*) param;
    switch( event)
    {
        //鼠标移动消息
    case EVENT_MOUSEMOVE: 
        {
            if( g_bDrawingBox )//如果是否进行绘制的标识符为真，则记录下长和宽到RECT型变量中
            {
                g_rectangle.width = x-g_rectangle.x;
                g_rectangle.height = y-g_rectangle.y;
            }
        }
        break;

        //左键按下消息
    case EVENT_LBUTTONDOWN: 
        {
            g_bDrawingBox = true;
            g_rectangle =Rect( x, y, 0, 0 );//记录起始点
        }
        break;

        //左键抬起消息
    case EVENT_LBUTTONUP: 
        {
            g_bDrawingBox = false;//置标识符为false
            //对宽和高小于0的处理
            if( g_rectangle.width < 0 )
            {
                g_rectangle.x += g_rectangle.width;
                g_rectangle.width *= -1;
            }

            if( g_rectangle.height < 0 ) 
            {
                g_rectangle.y += g_rectangle.height;
                g_rectangle.height *= -1;
            }
            //调用函数进行绘制
            DrawRectangle( image, g_rectangle );
        }
        break;

    }
}



//-----------------------------------【DrawRectangle( )函数】------------------------------
//      描述：自定义的矩形绘制函数
//-----------------------------------------------------------------------------------------------
void DrawRectangle( cv::Mat& img, cv::Rect box )
{
    cv::rectangle(img,box.tl(),box.br(),cv::Scalar(g_rng.uniform(0, 255), g_rng.uniform(0,255), g_rng.uniform(0,255)));//随机颜色
}


//-----------------------------------【ShowHelpText( )函数】-----------------------------
//          描述：输出一些帮助信息
//----------------------------------------------------------------------------------------------
void ShowHelpText()
{
    //输出欢迎信息和OpenCV版本
    printf("\n\n\t\t\t非常感谢购买《OpenCV3编程入门》一书！\n");
    printf("\n\n\t\t\t此为本书OpenCV3版的第18个配套示例程序\n");
    printf("\n\n\t\t\t   当前使用的OpenCV版本为：" CV_VERSION );
    printf("\n\n  ----------------------------------------------------------------------------\n");
    //输出一些帮助信息
    printf("\n\n\n\t欢迎来到【鼠标交互演示】示例程序\n"); 
    printf("\n\n\t请在窗口中点击鼠标左键并拖动以绘制矩形\n");

}