Programming/Opencv on 风中飞舞

VideoCapture：OpenCV的读视频类

Thu, 23 Aug 2012 21:38:58 +0000

VideoCapture可以从文件或设备中读取视频。有两种构造方式：

[cpp]
VideoCapture::VideoCapture(const string& filename);
VideoCapture::VideoCapture(int device);
[/cpp]
第一种是文件名，第二种是设备编号。
VideoCapture::read方法可获取一帧图像
[cpp]
VideoCapture& VideoCapture::operator»(Mat& image);
bool VideoCapture::read(Mat& image);
[/cpp]
注意，read方法中的Mat是引用，实则是VideoCapture内部解析出来的帧图像的引用，而OpenCV中Mat的复制构造函数和赋值操作符共享数据，仅构造矩阵头，所以读取下一帧后，image中的数据就变化了。如果同时获取多帧图像，应用Mat::clone()方法复制image中的数据，这样就不会丢失了。例如
[cpp]
video_capture.read(frame1);
video_capture.read(frame2);
[/cpp]
此时，frame1和frame2均为后面的一帧，不是想要的那样。我们应该这样
[cpp]
video_capture.read(frame);
frame.clone(frame1);
video_capture.read(frame);
frame.clone(frame2);
[/cpp]
这样，frame1和frame2就存储相邻两帧了。

OpenCV坐标方向

Thu, 02 Aug 2012 23:07:08 +0000

OpenCV坐标方向和Matlab不同，x轴沿水平方向，y轴沿竖直方向。因为Matlab中数据按列存储，而OpenCV中数据按行存储。

OpenCV函数变量中涉及位置信息的有以下几类：

x y
点的坐标用(x,y)表示，x在前，y在后，例如
[cpp]CvPoint cvPoint(int x, int y)[/cpp]
cv::Point_与CvPoint类似。
width height
区域尺寸的宽和高，宽在前，高在后，例如
[cpp]CvSize cvSize(int width, int height)[/cpp]
cv::Size_与CvSize类似。
[cpp]
template<typename _Tp> class Size_
{
public:
typedef _Tp value_type;
…
Size_(_Tp _width, _Tp _height);
…
}
[/cpp]
矩形则综合以上两种类型：
[cpp]CvRect cvRect(int x, int y, int width, int height)[/cpp]
row column
主要矩阵类型cv::Mat，注意row相当于height，column相当于width，但两者在函数中的位置不同，row和col用于矩阵，width和height用于区域和尺寸。
[cpp]CvMat* cvCreateMatHeader(int rows, int cols, int type)[/cpp]
cv::Mat类型也有用row和column的构造函数
Mat::Mat(int rows, int cols, int type)
但若用cv::Size作为参数，则要注意size中的参数顺序。
最易混淆的就是矩阵Mat函数at中的坐标(i,j)与(x,y)正好相反，i代表行坐标，j代表列坐标。与Matlab中矩阵坐标是相同了，但与Point坐标就相反了，很费劲。下面是Mat::at的原型。
[cpp]
template T& Mat::at(int i) const
template const T& Mat::at(int i) const
template T& Mat::at(int i, int j)
template const T& Mat::at(int i, int j) const
template T& Mat::at(Point pt)
template const T& Mat::at(Point pt) const
template T& Mat::at(int i, int j, int k)
template const T& Mat::at(int i, int j, int k) const
template T& Mat::at(const int* idx)
template const T& Mat::at(const int* idx) const
[/cpp]
参数含义如下：
i – Index along the dimension 0
j – Index along the dimension 1
k – Index along the dimension 2
pt – Element position specified as Point(j,i) .
idx – Array of Mat::dims indices.

OpenCV中构造Mat矩阵赋值和复制的花销

Mon, 27 Feb 2012 20:49:16 +0000

对OpenCV中的Mat矩阵的用法一直不太清晰，不了解各种操作的花销，尤其是Mat矩阵结构有智能指针的性质，传递参数时不知道是传对象还是传引用，返回结构不知道是直接返回对象还是要用类似指针的结构。这些问题我还搞不懂，也许没有太大的难度，仔细看一下文档就能明白，就因为我懒，所以看不下去，记性不好，看了也忘。

Mat构造函数种类太多，简单写了一段程序，看看常用的生成Mat矩阵方法的花销有多大。
代码如下：
[cpp] clock_t t1,t2;
t1 = clock();
Mat mat1(10000,5000,CV_64FC1,Scalar::all(0.0));
t2 = clock();
cout«“Mat mat1(10000,5000,CV_64FC1,Scalar::all(0.0))\t”«t2-t1«endl; { t1 = clock(); Mat mat2(mat1); t2 = clock(); cout«“Mat mat2(mat1)\t”«t2-t1«endl; } { Mat mat3(500,500,CV_64FC1,Scalar::all(0.0)); t1 = clock(); mat3 = mat1; t2 = clock(); cout«“mat3 = mat1;\t”«t2-t1«endl; } { Mat mat4; t1 = clock(); mat1.copyTo(mat4); t2 = clock(); cout«“mat1.copyTo(mat4);\t”«t2-t1«endl; } { Mat mat4; t1 = clock(); mat4 = mat1.clone(); t2 = clock(); cout«“mat4 = mat1.clone();\t”«t2-t1«endl; } { Mat mat5(10000,5000,CV_32FC1,Scalar::all(0.0)); t1 = clock(); mat1.convertTo(mat5,CV_32FC1); t2 = clock(); cout«“mat1.convertTo(mat5,CV_32FC1);\t”«t2-t1«endl; }[/cpp] 一个典型的输出。 [cpp]Mat mat1(10000,5000,CV_64FC1,Scalar::all(0.0)) 540 Mat mat2(mat1) 0 mat3 = mat1; 1 mat1.copyTo(mat4); 515 mat4 = mat1.clone(); 465 mat1.convertTo(mat5,CV_32FC1); 488[/cpp] 另一个运行的输出。 [cpp]Mat mat1(10000,5000,CV_64FC1,Scalar::all(0.0)) 391 Mat mat2(mat1) 0 mat3 = mat1; 0 mat1.copyTo(mat4); 433 mat4 = mat1.clone(); 453 mat1.convertTo(mat5,CV_32FC1); 495[/cpp] 从结果中可以看到，拷贝构造函数和赋值的时间可以忽略不计，但Mat::copyTo、Mat::clone、Mat::convertTo等需要申请空间或复制数据的操作就需要大量的时间。应该研究下OpenCV的源代码，加深对Mat类型的认识。