[置顶] QT框架中快速应用OpenCV

http://www.cnblogs.com/khler/archive/2010/07/04/1770886.html

和MFC比较起来，QT的信号槽机制比MFC的信号机制慢，但是因为能很好的实现跨平台，所以我在这里总结一下可能对一些人有点用。OpenCV.China论坛上有一个帖子叫做《在MFC框架中快速应用OpenCV》看了后就想结合QT写一下。

0.搭建环境：OpenCV + QT 4.6

我的实验是基于VS2008来做的，QT官方虽然提供了VS2008-add-in的插件，我没有用。直接下载器编译好的库文件进行配置,OpenCV的在VS2008下面的配置方法Google一下到处都是，这里不再补充。首先需要做的是在VS2008里面你需要使QT下和OpenCV的程序能分别跑起来。对于QT在VS的配置其实挺简单，有头文件和相应的链接库，保证调用的时候路径正确，一般就没有问题了。常用命令行make程序的人应该会很清楚那些IDE只不过是层画皮。

1.显示图像

QWidget是QObject下的第一个子类，使用它显示图像会减少不必要的开销。首先定制一个自己需要的QWidget：

class myWidget : public QWidget
{
  Q_OBJECT
  public:
    myWidget(const IplImage *img,QWidget *parent = 0);
    ~myWidget();
  protected:
    void paintEvent(QPaintEvent *e);
  private:
    IplImage* iplImg;
    QImage *qImg;
}；

需要绘制一个图像，我重载paintEvent(QpaintEvent *e)，我在这里面使用QPainter进行绘制。

void myWidget::paintEvent(QPaintEvent *e)
{
    QPainter painter(this);
    painter.drawImage(QPoint(5,5),*qImg);
}

drawImage(QPoint(5,5),qImg);的作用是将qImg绘制在左上顶点位于QPoint(5,5)处。

这里面有可能两个问题，第一个问题是要显示的图片太小，创建的Widget太大，最后显示比较丑陋。这时可以在此函数里面获得qImg的宽高，然后resize一下就好了。另外一个问题是：绘制的时候使用的是QImage，不是IplImage类型。关于这个问题论坛上有人专门写了IplImage <-> QImage的转换代码，我在这里不重复那个做法，一是有人已经做了，另外处于效率考虑，这里提供另一种方法。

通常同学们都是用cvLoadImage来读图片，保存在IplImage里面，在这里这个图片我们保存在img里面，然后通过img传进QWidget，然后我new一个QImage

qImg = new QImage(QSize(img->width,img->height),QImage::Format_RGB888);

我这里假设iplImg是RGB格式，且每个通道大小为8。然后创建一个IplImage 的文件头

iplImg = cvCreateImageHeader(cvSize(img.width(),img.height()),8,3);

此iplImage和QImage的不同之处在于QImage没有直接提供创建文件头的方法，可以通过如下方式创建只有文件头数据的QImage

qImg = new QImage(QSize(0,0),QImage::Format_RGB888);

另外两者的图像矩阵像素排列有点不同，比如IplImage中的BGR到了QImage中应该是RGB，当然单通道的灰度图是一样的，值得庆幸的是两者的像素矩阵都是形状相同的多维数组。这样我们可以通过指针共享这部分数据，一种方法如下：

iplImg->imageData = (char*)qImg.bits();

将iplImg的图像矩阵指到qImg那里，以后我们只需要对IplImage运用opencv里面的函数进行处理，其实就直接在处理qImg里面的数据了。但是现在的图像数据还在img里面，首先得把数据搞到手，然后放到iplImg和qImg的共享区中去，另外将颜色排列以QImage中的RGB顺序为标准。

if (img->origin == IPL_ORIGIN_TL)
{
	cvCopy(img,iplImg,0);
}
else
{
	cvFlip(img,iplImg,0);
}

cvCvtColor(iplImg,iplImg,CV_BGR2RGB);

实际上只要做到这里图片就能显示了。如下图所示

给出myWidget.cpp完整代码

#include "myWidget.h"
#include <QtGui\QPainter>
#include <QtCore\QPoint>

myWidget::myWidget(const IplImage *img,QWidget *parent /* = 0 */) : QWidget(parent)
{

 	qImg = new QImage(QSize(img->width,img->height),
 		QImage::Format_RGB888);
	iplImg = cvCreateImageHeader(cvSize(img->width,img->height),
		8,3);
	iplImg->imageData = (char*)qImg->bits();

	if (img->origin == IPL_ORIGIN_TL)
	{
		cvCopy(img,iplImg,0);
	}
	else
	{
		cvFlip(img,iplImg,0);
	}

	cvCvtColor(iplImg,iplImg,CV_BGR2RGB);

	this->resize(img->width,img->height);

}

myWidget::~myWidget()
{
	cvReleaseImage(&iplImg);
	delete qImg;
}

void myWidget::paintEvent(QPaintEvent *e)
{
	QPainter painter(this);
	painter.drawImage(QPoint(0,0),*qImg);
}

 

调用的代码很简单：

int main(int argc,char* argv[])
{
	QApplication app(argc,argv);

	IplImage *img = cvLoadImage("460.jpg",1);
	if (img)
	{
		myWidget *mw = new myWidget(img);
		mw->show();
	}
	int re = app.exec();
	cvReleaseImage(&img);
	return re;
}

2.播放视频

有些时候我们需要的是处理视频文件，比如AVI，当然也不过是图像序列。在由于QT运行时的多线程机制导致sleep函数不好使，可以通过其提供的QTimer来控制视频文件的播放。在给出例子之前要罗嗦两句QT的信号/槽机制。MFC里面的消息映射固然很快，但是让一个涉其未深的人阅读起来会觉得很晦涩，QT通过signal/slot机制实现了消息交换。用signal唤起slot，比如点击了button的clicked（）事件是一个signal，当这个事件发生之后可以唤起其他的操作，只要你将clicked消息和那个实际操作的槽连接起来了。

opencv里面有函数可以方便的读取视频帧，如果使用Widget播放视频，如何控制帧率是一个很巧妙的地方，我使用一个QTimer控制时间（可以理解为帧率），并周期性的唤起读取视频帧的操作，然后在这个操作里面对widget进行重绘，或者模仿前面的方法，用一个QImage当作共享区域，让用来paintEvent用来显示。

有了上面显示图像的基础，我改一下上面的代码，给出一个例子：

myWidget.h

#ifndef MYWIDGET_H
#define MYWIDGET_H

#include <QtGui\QWidget>
#include <QtGui\QPaintEvent>
#include <QtGui\QImage>
#include <QtCore\QTimer>
#include <cv.h>
#include <highgui.h>
class myWidget : public QWidget
{
	Q_OBJECT
public:
	myWidget(const char *filename,QWidget *parent = 0);
	~myWidget();

protected:
	void paintEvent(QPaintEvent *e);
private slots:
	void nextFrame();
private:
	CvCapture *capture;
	IplImage *iplImg;
	IplImage *frame;
	QImage *qImg;
	QTimer *timer;
};
#endif

myWidget.cpp

#include "myWidget.h"
#include <QtGui\QPainter>
#include <QtCore\QPoint>

myWidget::myWidget(const char *filename,QWidget *parent /* = 0 */) : QWidget(parent)
{
	capture = cvCaptureFromFile(filename);
	if (capture)
	{
		frame = cvQueryFrame(capture);
		if (frame)
			this->resize(frame->width,frame->height);

		qImg = new QImage(QSize(frame->width,frame->height),
			QImage::Format_RGB888);
		iplImg = cvCreateImageHeader(cvSize(frame->width,frame->height),
			8,3);
		iplImg->imageData = (char*)qImg->bits();

		timer = new QTimer(this);
		timer->setInterval(30);
		connect(timer,SIGNAL(timeout()),this,SLOT(nextFrame()));
		timer->start();
	}

}

myWidget::~myWidget()
{
	cvReleaseImage(&iplImg);
	cvReleaseCapture(&capture);
	delete qImg;
	delete timer;

}

void myWidget::paintEvent(QPaintEvent *e)
{
	QPainter painter(this);
	painter.drawImage(QPoint(0,0),*qImg);
}

void myWidget::nextFrame()
{
	frame = cvQueryFrame(capture);
	if (frame)
	{

		if (frame->origin == IPL_ORIGIN_TL)
		{
			cvCopy(frame,iplImg,0);
		}
		else
		{
			cvFlip(frame,iplImg,0);
		}

		cvCvtColor(iplImg,iplImg,CV_BGR2RGB);

		this->update();

	}
}

主函数里面调用

int main(int argc,char* argv[])
{
	QApplication app(argc,argv);

	char *filename = "test.avi";
	myWidget *mw = new myWidget(filename);
	mw->show();

	int re = app.exec();
	return re;
}

由于接不截图都看不出来，所以就不截图。

后一个程序因为涉及到slots，所以添加了一个Q_OBJECT宏，编译之前需要将myWidget.h程序moc一下

比如：

moc myWidget.h –o moc_myWidget.cpp

这样会在目录下生成一个.cpp文件，make的时候加到源文件里一起make，或者编译的时候添加到源文件列表中去。

知道如何使用QT来显示图像和播放视频之后，在上述代码里面插入处理图像的代码就很简单了。显示图像的时候在构造函数里面就可以插入处理代码，当然也可以在paintEvent函数里面进行处理，播放视频的时候可以在nextFrame函数里面进行处理，有些预处理可以在构造函数里面完成。

相比于MFC的代码，QT的代码结构看上去，很明显，更加优美。

 原文：http://bugway.appspot.com/?p=469802