Ubuntu系统下安装opencv3.x并打开图片和视频文件以及打开摄像头录制视频

一、安装opencv

1、前置安装条件

开始安装opencv前，必须安装，否则后续安装出错

sudo apt-get install build-essential

sudo apt-get install cmake git libgtk2.0-dev pkg-config libavcodec-dev libavformat-dev libswscale-dev

2.安装环境

VMware虚拟机安装的ubuntu系统22.04
opencv版本：3.4.11

3.下载opencv3.4.11

https://opencv.org/releases/
opencv官方下载地址
使用Ubuntu系统中的浏览器打开，找到其中的3.4.11版本

4.解压安装包

下载的安装包一般在虚拟机的下载文件中，将其复制到主目录中来（home），解压。

unzip opencv-3.4.11.zip

或者直接双击安装包，提取文件解压。
解压后，可以重命名，方便后续操作。

5.开始安装

在终端进入之前解压的文件夹开始以下操作：
创建build文件夹：

mkdir build

进入build文件夹：

cd build

然后依次输入以下代码：

cmake -D CMAKE_BUILD_TYPE=Release -D CMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local .. 
//等待代码运行....

sudo make
//此步耗时长，四十分钟左右

sudo make install

sudo sh -c "echo '/usr/local/lib' >> /etc/ld.so.conf.d/opencv.conf"

sudo ldconfig

6.检查是否安装成功

pkg-config --modversion opencv

出现

3.4.11

便是安装上了opencv3.4.11

二、显示图片和播放视频

1、显示图片

创建一个test1.cpp文件

touch test.cpp

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

	IplImage* image = cvLoadImage("picture.png");
	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:

g++ test1.cpp -o test1 pkg-config --cflags --libs opencv

在test1.cpp文件同一目录下存放一张图片，文件名为：picture.png

运行：./test1

2、播放视频

创建文件test2.cpp

#include 
using namespace cv;
int main()
{
	//读取视频
	VideoCapture capture("rainstorm.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;
}

编译：

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

运行：

./test2

三、打开摄像头并显示图像

1. 虚拟机获取摄像头权限

快捷键win+r，输入services.msc ，回车
找到VMware USB Arbitation server，重新启动。

在VMware 中点击 “ 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 3.0 ” ，并点击确定。

选择 “ 虚拟机 ” ，再选择 “ 可移动设备 ” ，再选择 “IMC Networks USB2.0 VGA UVC WebCam ” ，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。

创建一个test3.cpp文件，代码如下：

/*********************************************************************
打开电脑摄像头，空格控制视频录制，ESC退出并保存视频RecordVideo.avi
*********************************************************************/
#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("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;
}

编译：

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

运行：

./test3

四、问题回答

1. 问题一

编写一个打开图片进行特效显示的代码 test1.cpp（见opencv编程参考资料 ）；

注意gcc编译命令:

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

1）请解释这条编译命令，它是如何获得opencv头文件、链接lib库文件的路径的？

2）改用make+makefile方式编译 上述程序（用变量命名格式写makefile文件，并包括 clean选项)
回答：1）gcc + 文件名 + -o + 输出文件名 + 支持包
其中的``pkg-config 工具主要功能如下：
1.检查库的版本号。如果所需要的库的版本不满足要求，它会打印出错误信息，避免链接错误版本的库文件。
2.获得编译预处理参数，如宏定义，头文件的位置。
3.获得链接参数，如库及依赖的其它库的位置，文件名及其它一些连接参数。
4.自动加入所依赖的其它库的设置
所以，这条命令是通过“pkg-config”来获得opencv头文件、链接lib库文件的路径的。

问题二

2. 练习使用opencv库编写打开摄像头压缩视频的程序。参考示例代码1和示例代码2。并回答：

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1第7行代码如何修改？

2）在示例代码1第9行的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？

3）示例代码1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？
回答：1)改为： VideoCapture capture(“硬盘中视频的地址”)
2) while循环中的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 ，该语句时不能删除的，否则会执行错误，无法播放视频或录制视频。
3）在while循环语句中添加一个if语句，例如：if(key==27){ break;} ，按下exc退出程序。

五、总结

此次安装opencv3.4.11，耗时极长，参考了许多的帖子最终才安装成功。归根结的是因为每台虚拟机的运行环境不同，有些需要在安装opencv前的设置没设置好。还好找到了一篇更加详细的帖子，介绍到了安装前置条件才安装成功了。谢谢大佬！！

参考资料

1.https://blog.csdn.net/weixin_46129506/article/details/120646081
2.https://blog.csdn.net/zvui_/article/details/108219155?spm=1001.2101.3001.6650.12&utm_medium=distribute.pc_relevant.none-task-blog-2%7Edefault%7EBlogCommendFromBaidu%7ERate-12-108219155-blog-99044895.pc_relevant_multi_platform_whitelistv6&depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant.none-task-blog-2%7Edefault%7EBlogCommendFromBaidu%7ERate-12-108219155-blog-99044895.pc_relevant_multi_platform_whitelistv6&utm_relevant_index=16