Ubuntu16.04虚拟机下OpenCV3.4.11的安装及使用示例

一、OpenCV的认识及应用

OpenCV（开源计算机视觉）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 1）安装包

1、下载 OpenCV 3.4.11 数据包

国内快速下载地址：OpenCV/opencv_contrib国内快速下载 | 绕云技术博客

注：直接用虚拟机中自带的浏览器中进行下载（我用的是火狐）。这里我们选择版本3.4.11。

​开始下载：

​ 

下载成功：

​ 

2、解压压缩包

 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。

解压成功： 

​

 3、使用 cmake 安装 opencv

• 首先输入代码进入解压后的文件夹：opencv-3.4.11

cd opencv-3.4.11

​

•  然后进入 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

 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  

 再创建 build 文件夹， 然后进入我们创建的文件夹：build

mkdir build
cd build

 使用cmake编译参数，或者使用第二默认参数。（在此我选择的是第一条）

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。

 编译成功：

5、安装

sudo make install

 

安装完成：

 2、配置环境

修改 opencv.conf 文件，打开后的文件是空白的，在文档里添加 opencv 库的安装路径：/usr/local/lib

sudo gedit /etc/ld.so.conf.d/opencv.conf  //打开文件夹

在文档中写完之后，点击保存 。会有一些警告信息，不过是正常情况。

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

 之后会打开一个文档，在文档末尾加入，然后点击保存：

PKG_CONFIG_PATH=$PKG_CONFIG_PATH:/usr/local/lib/pkgconfig
export PKG_CONFIG_PATH

 

 接着执行以下命令使得配置生效，再更新一下：

source /etc/bash.bashrc
sudo updatedb

 

 接下来就可以查看到安装的 opencv 的版本信息了。

pkg-config --modversion opencv

三、应用实例 1、图片

首先创建一个代码存放文件夹 code ，然后进入文件夹中。然后再编写代码。

touch code
cd code

 创建一个test1.cpp 文件。

gedit test1.cpp

 打开文档，将下方的编码复制进去然后点击保存。

#include 
#include 
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;iheight;i++)
		for (int j = 0;jwidth;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;
}

接着对文件进行编译。

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

 

 提前在code文件夹中准备一张照片，命名为lena.jpg。

执行以下命令，运行输出结果：

./test1

接着就可以看到文件夹中重新生成一张名为test.png，刚刚那张照片呈现出来不同的效果了。 

 2、播放视频

首先创建一个test2的文件

gedit test2.cpp

 打开test2文档后，将下方代码复制进去之后保存。

#include 
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。

 也是在code文件夹中准备一个小视频，在此我命名为man.mp4。

编译 test2.cpp 文件，接着执行。

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

 然后就可以看到播放的视频了。

3、录制视频 

1）首先虚拟机需要获取摄像头权限。

在主机使用快捷键 Win + R ，输入 services.msc ，并回车。 

 

找到 VMware USB Arbitration S… 服务，确保启动了。 

 

在虚拟机工具栏中点击 “ 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 “ 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）录制视频

创建一个 test3.cpp 。

gedit test3.cpp

 

复制粘贴一下代码。
test3.cpp：

#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(cap.get(CV_CAP_PROP_frame_WIDTH));
	int h = static_cast(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

 开始录制视频：

四、总结

  此次在Ubuntu环境下安装opencv经历了许多复杂的步骤，包括下载安装包，编译安装等等不同的环节，确实是比较麻烦的。但是安装了opencv就可以根据一些代码，来对图像和视频进行一些处理，确实是更近了一步。并且此后也可以用于很多其他方面，包括人脸识别方面等。

五、参考资料

https://blog.csdn.net/ssj925319/article/details/109231145