Ubuntu18.04下opencv的安装及应用

一、 opencv的下载及安装

1. 下载地址

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

虚拟机连上网后，可以直接在虚拟机中的浏览器中输入上面的网址进行下载。

要使虚拟机连上网，可以在“虚拟机设置”中的网络适配器下选择NAT模式，选择该模式后，虚拟机会使用主机的网络

进入网站后选择opencv-3.4.14

然后下载

2. 安装

下载好安装包后将其复制到home文件夹下

右键它，点击Extract to…

然切换到home，最后点击Select即可

也可以通过在命令行窗口输入以下命令进行解压

unzip opencv-3.4.14

使用cmake安装opencv

首先进入解压后的文件夹

cd opencv-3.4.14

进入root用户并更新

sudo su
sudo apt-get update

安装cmake

sudo apt-get install cmake

安装依赖库（主机中使用ctrl+c复制，ctrl+v粘贴；虚拟机中ctrl+insert复制，shift+insert粘贴）

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

输入y继续执行

创建build文件夹并进入

mkdir build
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

sudo make

单线程编译：sudo make ，这会等待比较长的时间，如果你想更快编译完，可以使用命令：sudo make -j4 ，而 -j4 表示使用 4 个线程进行编译。

编译进行中，耐心等待即可

结果出现如下错误

经过百度发现是内存不够，我们可以使用swap创建临时分区，具体可以参考

解决编译时内存不足: https://blog.csdn.net/sinat_31220673/article/details/95351169?utm_medium=distribute.pc_relevant.none-task-blog-2%7Edefault%7ECTRLIST%7Edefault-1.no_search_link&depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant.none-task-blog-2%7Edefault%7ECTRLIST%7Edefault-1.no_search_link
Ubuntu 18.04 swap分区扩展: https://blog.csdn.net/alexwang30/article/details/90341172

经过在build文件下创建临时分区，我们可以输入sudo make -j4重新开始编译

编译完成

输入以下命令开始安装

sudo make install

等待安装完成即可

2. 配置环境

修改opencv.conf文件，首先将opencv库的安装路径添加到opencv.conf中，输入以下命令

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

打开之后会看见一片空白，此时输入"/usr/local/lib"并保存

保存之后出现的warning属正常情况

接下来我们更新系统共享链接库

sudo ldconfig

配置bash，修改bash.bashrc文件

sudo gedit /etc/bash.bashrc

在该文件的最后加入以下代码

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

点击右上角的save后退出，之后命令行窗口输入第一行命令（该命令使配置生效），再输入第二行命令更新一下

source /etc/bash.bashrc
sudo updatedb

通过输入以下命令我们可以看到opencv正是我们安装的版本

pkg-config --modversion opencv

二、图片

我们新建一个文件夹，并在下面用nano创建一个test1.cpp文件

nano test1.cpp

编写以下代码

#include 
#include 
using namespace cv;
using namespace std;
int main(int argc, char** argv)
{
     
	CvPoint center;
    double scale = -3; 

	IplImage* image = cvLoadImage("chahua.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("test1.png", src);

    cvNamedWindow("test",1);  	imshow("test", src);
	 cvWaitKey();
	 return 0;
}

输入以下命令编译文件

gcc test1.cpp -o test1 `pkg-config --cflags --libs opencv`

gcc编译器：gcc + 文件名 + -o + 输出文件流名称 +支持包

此时发现编译出错了，这是因为需要用 C++ 编译器编译接口模块，所以我们将 gcc 改为 g++

在我们存放test1.cpp的文件夹(即file4)下准备一张图片"chahua.jpg"

然后使用./运行程序

./test1

此时生成了一个新的test1.png，打开之后会发现与之前的图片呈现的效果不同了

三、视频

1. 授权虚拟机获取摄像头

Win+R打开“运行”，在窗口输入services.msc，点击确定

找到VMware USB Arbitration S…，状态为正在运行，即已经启动

接着我们打开虚拟机设置

找到USB控制器，将USB兼容性改为USB 3.1即可

选择 “ 虚拟机 ” ，再选择 “ 可移动设备 ” ，再选择 “IMC Networks USB2.0 HD UVC WebCam ” ，最后点击 “ 连接 ” ，弹出的窗口都点击点击 “ 确定 ” 即可。

虚拟机右下角摄像头图标亮起绿点，则连接成功。

2. 播放视频

创建一个test2.cpp并编辑以下代码

#include 
#include 
using namespace cv;
int main()
{
     
	//从摄像头读取视频
	VideoCapture capture("video.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("视频",frame);//显示当前帧
		waitKey(30);//延迟30ms
	}
	pause();
	return 0;
}

• VideoCapture capture(0)语句中的参数设置为 0 时，表达的就是从摄像头读取视频；如果参数设置为视频的文件名，比如：video.mp4 ，则会从硬盘上将该视频读取。
• 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。
• waitKey(30) 中的参数单位是 ms 毫秒，也就是每一帧间隔 30 ms ，该语句是不能删除的，否则会执行错误，无法播放视频或录制视频。

仍然如上面一样编译test2.cpp

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

然后在命令行窗口输入./test2运行程序，播放视频

3. 录制视频

同样用nano创建一个test3.cpp文件并编辑以下代码

#include
#include 
#include
#include
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("Svideo.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
		{
     
			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("video", frame);
	}
	cap.release();
	writer.release();
	destroyAllWindows();
	return 0;
}

编译程序

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

运行程序

./test3

可以发现已经打开了摄像头，并且不断生成帧，然后我们可以通过空格键来控制暂停/继续录制，按下ESC可以退出录制

文件夹中也已经生成了“Svideo.avi”

四、总结

opencv的安装和环境的配置确实比较繁琐，但只要耐心还是很容易搞定的。遇到问题多寻求百度的帮助，不仅能帮助你解决问题，还能多学一点知识。比如编译遇到内存不足时，可以通过swap创建临时分区，这临时分区其实也可以使用命令使它永久生效，具体如何自行百度。

五、参考文献

Ubuntu18.04下OpenCV3.4.11的安装及使用示例
解决linux不认识 system(“pause”)语句