C++开发人脸性别识别教程（15）——搭建MFC框架启动摄像头

　　在之前的博文中已经完成了针对图片的人脸性别识别功能，在这篇文章中我们开始引入摄像头设备，为程序添加第二个功能：视频人脸性别识别。

　　一、添加控件

　　这里需要新添加两个与视频人脸性别识别相关的功能控件，一个是“打开视频”按钮（ID为IDC_OpenVideo），一个是“暂停按钮”按钮。为了适当减少主窗口中的按钮控件的数量，这里再次采用一种复用策略，即将视频识别模式中的“暂停”功能与之前图片文件夹识别模式中的“下一张”功能合并，通过一个按钮来控制：

　　二、CVideoInfo类

　　2.1 添加视频流类

　　接下来需要开启视频摄像头，将摄像头得到的图像实时的显示在主程序的picture控件中。有关OpenCv中的摄像头操作我在C++开发人脸性别识别教程（4）——OpenCv的人脸检测函数这篇博文中进行了较为详细的介绍。这里我们对摄像头的开启进行一下小小的封装，即将其声明为一个类CVideoInfo，这样做的原因主要是为了能够方便后期的处理，我们将摄像头输出的视频流、帧图像、帧图像的尺寸（宽度和高度）都封装在同一个对象中，方便读取，也方便获取图像的相关属性。

　　在VS中切换到类视图窗口，右击工程名，添加类：

　　指定添加类的类型为“C++类”：

　　输入类名CVideoInfo，对应的.h文件和.cpp文件名称系统会自动生成，无继承，访问属性默认使用public，单击完成：

　　此时在类视图下可以看到工程中多了一个名为CVideoInfo的类：

　　2.2 编辑CVideoInfo类

　　接下来为CVideoInfo添加相应的代码。切换到解决方案资源管理器窗口，会发现此时工程目录下会多出两个文件，VideoInfo.h和VideoInfo.cpp：

　　首先编辑类对应的头文件VideoInfo.h，发现VS已经在头文件中提供了基本的类声明，并给出了缺省的构造函数和析构函数，我们在这里只需向其中添加若干成员变量即可，这里我们添加四个成员变量：CvCapture*格式的视频流变量，IplImage*格式的帧图像变量，以及两个整型变量用以表示帧图像的宽度和高度：

    CvCapture* m_pCapture;     //用于存储摄像头输入的视频流
    IplImage* m_pFrameImage;   //存储图片

    int m_FrameWidth;          //图片宽度
    int m_FrameHeight;         //图片高度

　　最终VideoInfo.h文件中的类声明代码如下：

#pragma once
#include "opencv2/opencv.hpp"

class CVideoInfo
{
public:

    CvCapture* m_pCapture;     //用于存储摄像头输入的视频流
    IplImage* m_pFrameImage;   //存储图片

    int m_FrameWidth;          //图片宽度
    int m_FrameHeight;         //图片高度

public:
    CVideoInfo(void);          //缺省构造函数
public:
    ~CVideoInfo(void);         //缺省析构函数
};

　　至于VideoInfo.cpp，由于VideoInfo类目前只是负责图像的存储和显示，没有其他额外的功能，因此在这里只需要完成构造函数对成员变量的初始化，而析构函数采用系统提供的缺省函数即可，VideoInfo.cpp文件的代码如下：

#include "StdAfx.h"
#include "VideoInfo.h"

CVideoInfo::CVideoInfo(void)  //缺省构造函数
{
    m_pCapture = NULL;
    m_pFrameImage = NULL; 
}

CVideoInfo::~CVideoInfo(void)//缺省析构函数
{
}

　　完成了类的定义之后，需要向CGenderRecognitionMFCDlg类中添加一个VideoInfo*形式的变量m_pVideoInfo用来保存当前的视频流信息，当然使用全局变量也可以实现这个功能，不过会是代码变得更复杂，不推荐。

　　在添加变量之前需要先在CGenderRecognitionMFCDlg.h中包含一下VideoInfo.h头文件，使得VideoInfo类可见：

　　接下来就可以正式着手开启摄像头了。

　　三、开启摄像头

　　双击“打开视频”按钮，添加对应的事件处理函数：

　　首先，判断程序是否进行了分类器加载初始化：

    if (m_boolInitOK == FALSE)
    {
        MessageBox("请先进行初始化");
        return;
    }

　　然后使用cvCreateCameraCapture函数开启摄像头，并将视频流赋值给m_pVideoInfo：

m_pVideoInfo->m_pCapture = cvCreateCameraCapture(0);//创建一个Capture（摄像头）

　　注意此时运行程序的话在这句代码会报错，原因是m_pVideoInfo这个成员变量尚未被分配内存空间，因此需要在程序开始运行时手动通过new操作符对其进行内存空间的分配，这里将内存分配的语句放置在OnInitDialog（）这个成员函数中：

    /*********为m_pVideoInfo变量分配内存空间**********/
    m_pVideoInfo = new CVideoInfo;

　　四、显示图像

　　在摄像头捕捉到图像之后，接下来需要将帧图像实时的显示在picture界面中，实现这个功能的方法有很多，这里采用定时器的方法。即设置一个定时器，每隔一定时间就触发，在对应的回调函数中完成帧图像的显示工作。因此在OnBnClickedButton1Video（）函数中需要对定时器进行初始化，单击“打开视频”按钮后，就开始触发定时器，轮询播放摄像头画面：

SetTimer(1,1,NULL);//触发一个计数器，在响应函数中完成图像显示

　　有关MFC中定时器的使用大家参见网上资料，这里就不再赘述。

　　接下来添加定时器消息响应函数，在类视图中右键单击CGenderRecognitionMFCDlg类，选择属性，弹出属性对话框，在消息栏中找到WM_TIMER，单击右边的下拉箭头，添加消息响应函数OnTimer：

　　在OnTimer（）函数体中完成帧图像的绘制，这里直接给出代码：

void CGenderRecognitionMFCDlg::OnTimer(UINT_PTR nIDEvent)
{
    m_pVideoInfo->m_pFrameImage = cvQueryFrame(m_pVideoInfo->m_pCapture);//得到视频流中的下一帧

    CvvImage cvvImage;
    cvvImage.CopyOf(m_pVideoInfo->m_pFrameImage);
    cvvImage.DrawToHDC(m_pPicCtlHdc,m_PicCtlRect);
    CDialogEx::OnTimer(nIDEvent);
}

 　　此时运行程序，程序正常执行，能够在picture界面上实时的显示摄像头采集的图像，在下一篇博客中将介绍如何向其中添加性别识别的步骤。 

　　五、注意事项

　　1、CVideoInfo类的封装问题

　　说实话这里将摄像头输入的视频流封装为CVideoInfo类的工作方式显得有点小题大做，似乎直接在类中添加一个CvCapture*类型的成员变量就能够完成任务，但随着程序的改进，我们可能需要得到越来越多的视频帧图像的属性值（如尺寸，通道数等等），甚至需要在读取帧图像之前对原图像做一些必要的、固化的初始化操作，如果我们将视频流封装成CVideoInfo类，就能够方便的以成员函数的形式给出这些操作、属性值，避免了在程序的大框架下添加，也避免了对各个属性值的频繁读取。

　　2、类成员访问属性问题

　　C++中对类成员变量的访问属性推荐设置为private，对成员函数的访问属性推荐设置为public，并且推荐通过成员函数来访问成员变量，而非直接读取。

　　3、定时器问题

　　关于VC中定时器的用法网上有很多详细的说明，例如VC定时器的用法:SetTimer和Ontimer ，这里将时间间隔设置为1毫秒，即每一毫秒就刷新一帧，大家可以尝试更改其他的时间间隔，观察效果。

　　4、OnInitDialog函数问题

　　OnInitDialog（）函数在对话框生成的时候调用，因此在基于对话框的程序中，这个函数用来执行程序必要的初始化操作，目前为止在我们的工程中这个函数承担了初始化Combo Box控件、初始化Combo Box控件、为m_pVideoInfo变量分配内存空间的任务，随着程序的编写，还会有更多的初始化操作被加入到这个函数体中。

　　5、致歉

　　这篇博客是我在寒假之后写的，中间有一个多月的时间没写过代码，所以思路有点混乱，叙述的不是很清晰，大家见谅。