Ubuntu18.04下OpenCV3.4.11的安装及使用示例
目录
- 一、认识 OpenCV
- 二、安装 OpenCV
-
- 1）安装包
- 2）配置环境
- 三、使用示例——图片
- 四、使用示例——视频
-
- 1）虚拟机获取摄像头权限
- 2）播放视频
- 3）录制视频
- 五、总结
- 六、参考资料
安装环境：VMware虚拟机安装的Ubuntu 18.04系统
OpenCV版本：3.4.11
一、认识 OpenCV
开源计算机视觉(OpenCV)是一个主要针对实时计算机视觉的编程函数库。
OpenCV的应用领域包括:
- 2D和3D功能工具包
- 运动估计
- 面部识别系统
- 手势识别
- 人机交互
- 移动机器人
- 动作理解
- 物体识别
- 分割和识别
- 实体影像立体视觉:来自两个摄像机的深度感知
- 运动中的结构(SFM)
- 运动跟踪
- 增强现实
为了支持上述一些领域，OpenCV包括一个统计机器学习库，其中包含:
- 提升(Boosting)
- 决策树学习
- 梯度提升树
- 期望最大化算法
- k最近邻算法
- 朴素贝叶斯分类器
- 人工神经网络
- 随机森林
- 支持向量机(SVM)
- 深层神经网络(DNN)
二、安装 OpenCV
提前打个预防针，安装过程会比较繁杂，耐心点，如果遇到问题多百度。
1）安装包
①下载 OpenCV 3.4.11 数据包
国内快速下载地址：https://www.bzblog.online/wordpress/index.php/2020/03/09/opencvdownload/
注：可以直接在虚拟机中使用浏览器（我的是chrome）进行下载，国外官网下载地址：https://github.com/opencv/opencv/releases，不推荐在国外网址上下载，巨慢！！！！
②解压缩包
在解压缩包之前，将 opencv-3.4.11.zip 复制到 home 文件夹下，再解压缩。
unzip opencv-3.4.11.zip
③使用 cmake 安装 opencv
首先进入解压后的文件夹：opencv-3.4.11
cd opencv-3.4.11
首先进入 root 用户，并更新一下。
sudo su
sudo apt-get update
接着再执行这条命令安装 cmake 。
sudo apt-get install cmake
注：我之前已经安装过 cmake ，所以你的执行结果会和我的执行结果略有差异，不用担心出错。
复制下面这条命令，安装依赖库。
sudo apt-get install build-essential libgtk2.0-dev libavcodec-dev libavformat-dev libjpeg.dev libtiff5.dev libswscale-dev libjasper-dev
注1：由于我执行这条语句时，出现了错误：无法覆盖 libjasper-dev ，因为已经存在了，所以我执行这条命令的时候删掉最后一个库：libjasper-dev，如下图红色方框内。
注2：在主机中使用 ctrl+c 复制命令，再虚拟机中使用快捷键 ctrl+shift+v 粘贴命令即可，前提是虚拟机安装了 VMware Tools，而 VMware Tools 的安装网上有很多教程，这里就不再赘述。
再创建 build 文件夹。
mkdir build
然后进入我们创建的文件夹：build
cd build
使用 cmake 编译参数，或者使用第二条默认参数，都可以的。
cmake -D CMAKE_BUILD_TYPE=Release -D CMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local ..
cmake ..
④使用 make 创建编译
仍然是在 build 文件夹下进行。
sudo make
注：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。
编译完成
⑤安装
sudo make install
安装过程中没有报错，即可安装完成。
2）配置环境
修改 opencv.conf 文件，打开后的文件是空的，添加 opencv 库的安装路径：/usr/local/lib
sudo gedit /etc/ld.so.conf.d/opencv.conf
保存后会看到之前的警告信息，不用担心，正常情况。
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
在文件末尾加入：
PKG_CONFIG_PATH=$PKG_CONFIG_PATH:/usr/local/lib/pkgconfig
export PKG_CONFIG_PATH
保存退出，然后执行如下命令使得配置生效
source /etc/bash.bashrc
更新一下。
sudo updatedb
接下来查看 opencv 的版本信息。
pkg-config --modversion opencv
这下终于安装成功了！！！
三、使用示例——图片
代码编写：
首先创建一个代码存放文件夹 code ，然后进入文件夹中。
touch code
cd code
创建一个 test1.cpp 文件。
gedit test1.cpp
将下面的代码复制粘贴进去。
test1.cpp：
#include <opencv2/highgui.hpp>
#include <opencv2/opencv.hpp>
using namespace cv;
using namespace std;
int main(int argc, char** argv)
{
CvPoint center;
double scale = -3;
IplImage* image = cvLoadImage("lena.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("test.png", src);
cvNamedWindow("test",1); imshow("test", src);
cvWaitKey();
return 0;
}
编译文件：
执行以下命令：
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
编译出错了！！！百度了一下，说是：需要用 C++ 编译器编译你的接口模块。将 gcc 改为 g++ 后就正确了，可以看到有了可执行文件 test1 ，
在用同文件夹下准备一张图片，文件名为：lena.jpg
输出结果：
执行以下命令：
./test1
可以看到由 lena.jpg 生成了一个 test.png ，呈现的效果不同了。
四、使用示例——视频
1）虚拟机获取摄像头权限
使用快捷键 Win + R ，输入 services.msc ，并回车。
找到 VMware USB Arbitration S… 服务，确保启动了。
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 “ Quanta 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。
2）播放视频
创建一个 test2.cpp 文件。
gedit test2.cpp
将以下代码复制粘贴进去。
test2.cpp：
#include <opencv2/opencv.hpp>
using namespace cv;
int main()
{
//从摄像头读取视频
VideoCapture capture("man.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;
}
代码讲解：
- 如果语句：VideoCapture capture(0)，后面的参数设置为 0 ，则从摄像头读取视频并循环显示每一帧；如果设置为一个视频的文件名，比如：man.mp4 ，则会将视频读取并循环显示每一帧。
- 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，有关 Mat 详解请看：OpenCV中Mat数据结构
- 语句：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。
准备一个小视频，我这里准备了 man.mp4 。
编译 test2.cpp 文件。
g++ test2.cpp -o test2 `pkg-config --cflags --libs opencv`
输出结果。
./test2
3）录制视频
创建一个 test3.cpp 。
gedit test3.cpp
复制粘贴一下代码。
test3.cpp：
/*********************************************************************
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<iostream>
#include <opencv2/opencv.hpp>
#include<opencv2/core/core.hpp>
#include<opencv2/highgui/highgui.hpp>
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 test3.cpp 文件。
g++ test3.cpp -o test3 `pkg-config --cflags --libs opencv`
输出结果。
./test3
生成了一个 .avi 文件，并不断生成帧。（我屋子里没开灯，所以摄像头录到的是黑的）
示例代码有些不是太完美，更多 OpenCV 的学习教程可以参考：OpenCV教程：超详细的OpenCV入门教程，值得收藏！
至此，OpenCV的安装和使用就大功告成了，OpenCV 的许多功能可以百度一下。
五、总结
在Ubuntu下安装OpenCV，确实大麻烦了，各种步骤繁杂，而 OpenCV 的使用确实有意思，可以应用在许多领域，比如人脸识别、摄像监控等等。另外参考了一下两位大佬的博客，在参考资料里面附带了链接，也附带了我的老师给我的任务书，有兴趣可以看一下。
六、参考资料
1、OpenCV简介
2、在Ubuntu18.04上安装opencv 3.4.1
3、【嵌入式】Windows10&Ubantu16.04&树莓派3B+安装opencv教程
4、解决办法：undefined reference to symbol '_ZTVN10__cxxabiv117__class_type_infoE@@CXXABI_1.3
5、《嵌入式系统程序调试》
链接：https://pan.baidu.com/s/1CQpQEi3plUrG8qS0kHSWAA
提取码：6o4n