一、簡介
以前研究所的時候,有使用VC.NET 配合 OpenCV 做影像處理,這東西相當讚,可以省去不少開發時間,今天嘗試看看如何在Visual C# 2008 上使用 OpenCV。
以下引用 OpenCV 中文網站 的介紹
1. 什麼是OpenCV
OpenCV是Intel®開源電腦視覺庫。它由一系列 C 函數和少量 C++ 類構成,實現了圖像處理和電腦視覺方面的很多通用演算法。
2. OpenCV 重要特性
OpenCV 擁有包括 300 多個C函數的跨平臺的中、高層 API。它不依賴於其它的外部庫——儘管也可以使用某些外部庫。
OpenCV 對非商業應用和商業應用都是免費(FREE)的。(細節參考license)。
OpenCV 為Intel®Integrated Performance Primitives (IPP) 提供了透明介面。這意味著如果有為特定處理器優化的的 IPP 庫, OpenCV 將在運行時自動載入這些庫。 更多關於 IPP 的信息請參考: http://www.intel.com/software/products/ipp/index.htm
3. 體驗OpenCV 的魅力
看了以上對OpenCV的介紹,還是不知道OpenCV在做什麼的話,可以先看這段影片,影片的成果是透過 OpenCV 所撰寫而成。
二、方法
1. 下載與安裝OpenCV
要使用 OpenCV,首先必須要下載並且安裝,點這裡下載 OpenCV_1.1pre1a.exe,下載後執行安裝,安裝過程幾乎都是點選下一步,在此需記住安裝目錄為何,預設為 C:\Program Files\OpenCV。
2. 下載與安裝EmguCV
EmguCV 封裝了 OpenCV image processing library,而且可在.Net平台使用,因此在本文中,透過EmguCV,讓我們可以在 Visual C# 2008 中使用OpenCV。
點選這裡下載Emgu.CV.Binary-1.5.0.1.zip,下載完成後,解壓縮檔案可看EmguCV的DLL檔;我將此目錄放到 C:\Program Files\OpenCV,解壓縮後的檔案只要自己記得就好,因為之後要將這些檔案加入參考。
(1) 下載網頁部份
(2) 下載後解壓縮檔案
3. 新增專案,並且加入相關的參考
先 [ 新增專案 ] -> [ Visual C# ]-> [ WIndows Form 應用程式 ],接著將上個步驟中的 dll加入參考,要加入的參考請參考下圖。
4. 加入 EmguCV的控制項,到工具箱中
主要是將 Emgu.CV.UI.dll加入工具箱中,加入後會出現 ImageBox、HistogramCtrl。
5. 到此,已經將要撰寫OpenCV的工作完成了。開始撰寫程式碼,在這裡示範兩個範例,第一個是開啟並顯示 WebCam 畫面。
5.1 先在Form上拉兩個控制項,分別是Button ( Name : captureButton )與 ImageBox ( Name : captureImageBox )
5.2 撰寫以下程式碼
01 using System;
02 usingSystem.Collections.Generic;
03 usingSystem.ComponentModel;
04 using System.Data;
05 using System.Drawing;
06 using System.Linq;
07 using System.Text;
08 using System.Windows.Forms;
09
10 // 要引用的類別
11 using Emgu.CV;
12 using Emgu.CV.Structure;
13 using Emgu.Util;
14 using System.Threading;
15
16 namespace MyOpenCV
17 {
18 public partial class Form2 :Form
19 {
20 public Form2()
21 {
22 InitializeComponent();
23 }
24
25 private Capture_capture;
26 private bool_captureInProgress;
27
28 private voidProcessFrame(object sender, EventArgs arg)
29 {
30 Image<Bgr,Byte> frame = _capture.QueryFrame();
31 captureImageBox.Image= frame;
32 }
33
34 private voidcaptureButton_Click(object sender, EventArgs e)
35 {
36 if capture is not created, create it now
49
50 if (_capture!= null)
51 {
52 if(_captureInProgress)
53 { //stop thecapture
54 Application.Idle-= new EventHandler(ProcessFrame);
55 captureButton.Text= "Start Capture";
56 }
57 else
58 {
59 //start thecapture
60 captureButton.Text= "Stop";
61 Application.Idle+= new EventHandler(ProcessFrame);
62 }
63
64 _captureInProgress= !_captureInProgress;
65 }
66 }
67 }
68 }
5.3 執行結果,請注意喔,以下顯示的是 Webcam 即時視訊,不是影像喔
6. 第二個範例,我們將上一個範例,加上灰階、Canny處理
讓大家了解 OpenCV 的強大,而這動作,只需要多拉兩個ImageBox在加上幾行程式就可以了喔,真是太讚了,難怪很多學生想畢業,都用OpenCV
6.1 在上一個範例中,在多拉兩個 ImageBox,Name 分別為grayscaleImageBox、cannyImageBox
6.2 將上一個範例,加上四行程式碼就可以達成將Webcam視訊灰階以及Canny
01 using System;
02 usingSystem.Collections.Generic;
03 usingSystem.ComponentModel;
04 using System.Data;
05 using System.Drawing;
06 using System.Linq;
07 using System.Text;
08 using System.Windows.Forms;
09
10 // 要引用的類別
11 using Emgu.CV;
12 using Emgu.CV.Structure;
13 using Emgu.Util;
14 using System.Threading;
15
16 namespace MyOpenCV
17 {
18 public partial class Form2 :Form
19 {
20 public Form2()
21 {
22 InitializeComponent();
23 }
24
25 private Capture_capture;
26 private bool_captureInProgress;
27
28 private voidProcessFrame(object sender, EventArgs arg)
29 {
30 Image<Bgr,Byte> frame = _capture.QueryFrame();
31 captureImageBox.Image= frame;
32
33 // 請再加上以下四行程式碼
34 Image<Gray,Byte> grayFrame = frame.Convert<Gray, Byte>();
35 Image<Gray,Byte> cannyFrame = grayFrame.Canny(new Gray(100), new Gray(60));
36 grayscaleImageBox.Image= grayFrame;
37 cannyImageBox.Image= cannyFrame;
38 }
39
40 private voidcaptureButton_Click(object sender, EventArgs e)
41 {
42 if capture is not created, create it now
55
56 if (_capture!= null)
57 {
58 if(_captureInProgress)
59 { //stop thecapture
60 Application.Idle-= new EventHandler(ProcessFrame);
61 captureButton.Text= "Start Capture";
62 }
63 else
64 {
65 //start thecapture
66 captureButton.Text= "Stop";
67 Application.Idle+= new EventHandler(ProcessFrame);
68 }
69
70 _captureInProgress= !_captureInProgress;
71 }
72 }
73 }
74 }
6.3 執行結果
三、範例下載
http://cid-101d8ba47227b414.skydrive.live.com/self.aspx/.Public/MyOpenCV.rar
四、遇到錯誤 'Emgu.CV.CvInvoke' 的型別初始設定式發生例外狀況
1. 將您的 OpenCV 資料夾路徑與 Emgu 資料夾路徑加入Windows 環境變數。
2. 使用 Visual Studio 開啟您的專案。
(1) 在專案上按滑鼠右鍵,選擇 [屬性] / [參考路徑],加入你的 OpenCV 與 Emgu 的安裝路徑。
(2) 在建置組態中,把平台改成 X86,參考 HOW TO:將專案設定成以平台為目標
轉自:http://www.dotblogs.com.tw/chou/archive/2009/06/13/8812.aspx
http://www.cnblogs.com/maiye/archive/2010/06/19/1761075.html
首先介紹一下自己的情況,2010年的3月份開始接觸學習C#編程,之前C#和OpenCV都是零基礎,由於全都是自學進度比較慢,中間也走了不少 彎路。進過三個月自己的學習與探索,對C#中使用OpenCV也算是有點心得,希望對初學者有所幫助,也希望大牛們進行指點。我使用的編程環境是 VS2005,使用的Emgucv 2.1.0.793版本。
1.先是在程序中圖像的導入,我是根據圖像路徑實現,其中path是string類型,是圖像路徑。
IntPtr img=CvInvoke.cvLoadImage(path, Emgu.CV.CvEnum.LOAD_IMAGE_TYPE.CV_LOAD_IMAGE_ANYCOLOR);
2.圖像灰度化處理,先創建一幅尺寸大小為為原圖的8位圖像GrayImg1:
Rectangle cr = CvInvoke.cvGetImageROI(img1);
int width = cr.Width;
int height = cr.Height;
IntPtr GrayImg1 = CvInvoke.cvCreateImage(cr.Size, Emgu.CV.CvEnum.IPL_DEPTH.IPL_DEPTH_8U, 1);
現在就能使用cvCvtColor函數實現灰度化:
CvInvoke.cvCvtColor(img1, GrayImg1, Emgu.CV.CvEnum.COLOR_CONVERSION.CV_BGR2GRAY);
3.直方圖的創建,並獲取數據
int[] hist_size = new int[1] { 256 };//建一個數組來存放直方圖數據
IntPtr HistImg=CvInvoke.cvCreateHist(1, hist_size, Emgu.CV.CvEnum.HIST_TYPE.CV_HIST_ARRAY, null, 1);//創建了一個空的直方圖
CvInvoke.cvCalcHist(inPtr1, HistImg,false,System.IntPtr.Zero);//計算inPtr1指向圖像的數據,並傳入Histimg中,其中 IntPtr[] inPtr1 = new IntPtr[1] { SubImg}。
現在要獲取Histimg中的具體數據:
for (int i = 0; i < 256; i++)
{
temphist[i] = CvInvoke.cvQueryHistValue_1D(histImg, i);
}
這樣在數組temphist中保存了直方圖數據。
4.對第一步中由cvLoadImage導入的圖像進行像素點的操作。由於img 是IntPtr類型無法直接進行操作,所以首先要進行格式的轉化,把IntPtr型轉換成MIplImage:
Emgu.CV.Structure.MIplImage MIpImg =
(Emgu.CV.Structure.MIplImage)System.Runtime.InteropServices.Marshal.PtrToStructure(img, typeof(Emgu.CV.Structure.MIplImage));
然后再C#中使用unsafe中指針操作:npixel = (int)((byte*)img.imageData + img.widthStep * i)[j];
5.在二值話的圖像,對不為零的區域經行檢測。
IntPtr Dyncontour = new IntPtr();//存放檢測到的圖像塊的首地址
IntPtr Dynstorage = CvInvoke.cvCreateMemStorage(0);開辟內存區域
int n= CvInvoke.cvFindContours(tempimg, Dynstorage, ref Dyncontour, StructSize.MCvContour, Emgu.CV.CvEnum.RETR_TYPE.CV_RETR_CCOMP,Emgu.CV.CvEnum.CHAIN_APPROX_METHOD.CV_CHAIN_APPROX_NONE, new Point(0, 0));
n表示檢測到不為零區域的個數。
6.對第五步檢測到的區域繪制輪廓
for(;DyncontourTemp!=null&&DyncontourTemp.Ptr.ToInt32()!=0;DyncontourTemp=DyncontourTemp.HNext)
{
CvInvoke.cvDrawContours(tempContImg, DyncontourTemp,new MCvScalar(255, 255, 255),new MCvScalar(255, 255, 255), 0, 1, Emgu.CV.CvEnum.LINE_TYPE.EIGHT_CONNECTED, new Point(0, 0));
}
其中的DyncontourTemp為
Seq<Point> DyncontourTemp1= new Seq<Point>(Dyncontour, null);//方便對IntPtr類型進行操作
Seq<Point> DyncontourTemp=DyncontourTemp1;
7.對第五步檢測出的區域的坐標提取,通過cvFindContours函數的調用在 Dyncontour中存放的是不為零區域坐標的值存儲在內存中的首地址指針。
seq<Point> DyncontourTemp1= new Seq<Point>(Dyncontour, null); //方便對IntPtr類型進行操作
int total=contourImg.Total;//contourImg包含的元素的總數
int TempX = 0; int TempY = 0;int[,] contourArray = new int[2,total];
//獲得輪廓的坐標值
for (int i = 0; i < total;i++ )
{
contourArray[0,i]=contourImg[i].X;
contourArray[1,i]=contourImg[i].Y;
}
C#下用OPENCV的配置OPENCV
下面是EMGUCV的使用方法:
一 首先下載EmguCV,就是可以在Visual Studio2005/2008中引用OpenCV的函數的dll庫。可以到這里下載:http://groups.google.com/group/tim-files/files?upload=1 名為"Emgu.CV.Windows.Binary-1.3.0.0.zip"
二 將文件解壓出來,放到哪里都可以,不過建議將解壓出來的文件夾放到OpenCV的目錄下面,這樣不會誤刪吧,呵呵。
三 當然,在用EmguCV之前,要安裝了OpenCV,並且OpenCV的各項配置都配置OK了,我這里說的只是配置EmguCV的。所以,請確保在配置 EmguCV之前你的OpenCV的開發環境已經配置OK了。如果不會,可以看我的一篇文章。就在"學海泛舟篇"中,找找看吧。
四 打開Visual Studio 2005/2008,新建C#的Win32窗體應用程序。然后,點擊"項目"-〉"添加引用"-〉"瀏覽",然后把EmguCV1.3.0目錄下的 Emgu.CV.dll Emgu.Util.dll ZedGraph.dll zlib.net.dll 都添加到引用里面,其實也不用全部添加,不過由於我們不知道有些函數在那些dll中,所以索性全添加就可以了。
五 然后,再程序的開頭中加上 using Emgu.CV; using Emgu.Util; 之后就可以用EmguCV中所有的庫函數了。
六 在窗體上畫一個按鈕,然后再按紐的下面寫上如下的程序:
private void btnOpenImage_Click(object sender, EventArgs e)
{
OpenFileDialog openFileDialog = new OpenFileDialog();
openFileDialog.Filter = "BMP文件|*.bmp|JPG文件|*.jpg|JPEG文件|*.jpeg|所有文件|*.*";
if (openFileDialog.ShowDialog() == DialogResult.OK)
{
CvInvoke.cvNamedWindow("打開圖片");
IntPtr img = CvInvoke.cvLoadImage(openFileDialog.FileName, Emgu.CV.CvEnum.LOAD_IMAGE_TYPE.CV_LOAD_IMAGE_UNCHANGED);
CvInvoke.cvShowImage("打開圖片", img);
this.img = img;
CvInvoke.cvWaitKey(0);
CvInvoke.cvReleaseImage(ref img);
CvInvoke.cvDestroyWindow("打開圖片");
}
}
這樣,我們就能用OpenCv的函數來打開和顯示一個圖片了。如果要保存圖片可以如下:
private void btnSaveImage_Click(object sender, EventArgs e)
{
SaveFileDialog saveFileDialog = new SaveFileDialog();
saveFileDialog.Filter = "BMP文件|*.bmp|JPG文件|*.jpg|JPEG文件|*.jpeg|所有文件|*.*";
if (saveFileDialog.ShowDialog() == DialogResult.OK)
{
CvInvoke.cvSaveImage(saveFileDialog.FileName, this.img);
}
}
如果要打開一個AVI視頻文件,可以如下:
private void btnOpenAVI_Click(object sender, EventArgs e)
{
OpenFileDialog openFileDialog = new OpenFileDialog();
openFileDialog.Filter = "AVI文件|*.avi";
if (openFileDialog.ShowDialog() == DialogResult.OK)
{
CvInvoke.cvNamedWindow("打開視頻");
IntPtr capture=CvInvoke.cvCreateFileCapture(openFileDialog.FileName);
this.video = capture;
IntPtr frame = new IntPtr();
while (true)
{
frame = CvInvoke.cvQueryFrame(capture);
CvInvoke.cvShowImage("打開視頻", frame);
//if (!frame) break;
int c = CvInvoke.cvWaitKey(20);
if (c == 13) break;
}
//this.video = capture;
CvInvoke.cvWaitKey(0);
CvInvoke.cvReleaseCapture(ref capture);
CvInvoke.cvDestroyWindow("打開視頻");
}
}
要保存一個AVI文件可以如下:
private void btnSaveAVI_Click(object sender, EventArgs e)
{
IntPtr avi = this.video;
SaveFileDialog saveFileDialog = new SaveFileDialog();
saveFileDialog.Filter = "BMP文件|*.bmp|JPG文件|*.jpg|JPEG文件|*.jpeg|所有文件|*.*";
if (saveFileDialog.ShowDialog() == DialogResult.OK)
{
IntPtr videoWriter = CvInvoke.cvCreateVideoWriter(saveFileDialog.FileName, -1, 20, new Emgu.CV.MCvSize(480, 500), 1);
IntPtr capture=CvInvoke.cvCreateFileCapture(saveFileDialog.FileName);
IntPtr frame = new IntPtr();
while (true)
{
frame = CvInvoke.cvQueryFrame(capture);
CvInvoke.cvWriteFrame(videoWriter, frame);
}
}
}
注意上面的保存AVI和打開AVI文件還存在問題:就是在AVI文件結尾處,如何退出的問題。在C++里面我們可以用if(!frame) break;來退出。但是在C#中這樣是不行的,因為在C#中圖片的類型是IntPtr類型。所以,在打開AVI文件的程序中,我用了 cvWaitKey()的返回值來退出播放AVI文件。而在保存中沒有設置什么時候保存完畢,所以,保存AVI文件會出現問題。不過,只是提供了一種思路 罷了。
Opencv C# 學習之一 打開圖片
http://blog.sina.com.cn/s/blog_6174faf60100gg7u.html
在C#中寫一段代碼,打開一副圖像並顯示出來。
1、新建一個C#工程;
2、程序的開頭中加上 using Emgu.CV; using Emgu.Util;
3、在窗體上畫一個按鈕,然后再按紐的下面寫上如下的程序:
{
OpenFileDialog openFileDialog = new OpenFileDialog();
openFileDialog.Filter = "BMP文件|*.bmp|JPG文件|*.jpg|JPEG文件|*.jpeg|所有文件|*.*";
if (openFileDialog.ShowDialog() == DialogResult.OK)
{
CvInvoke.cvNamedWindow("打開圖片");
IntPtr img = CvInvoke.cvLoadImage(openFileDialog.FileName, Emgu.CV.CvEnum.LOAD_IMAGE_TYPE.CV_LOAD_IMAGE_UNCHANGED);
CvInvoke.cvShowImage("打開圖片", img);
this.img = img;
CvInvoke.cvWaitKey(0);
CvInvoke.cvReleaseImage(ref img);
CvInvoke.cvDestroyWindow("打開圖片");
}
}
Emgu CV學習之二 保存圖片
http://blog.sina.com.cn/s/blog_6174faf60100gg7w.html
我們學會了打開圖片,如果要保存圖片,也很簡單:
創建一根按鈕控件,命名為btnSaveImage;然后添加如下代碼:
private void btnSaveImage_Click(object sender, EventArgs e)
{
SaveFileDialog saveFileDialog = new SaveFileDialog();
saveFileDialog.Filter = "BMP文件|*.bmp|JPG文件|*.jpg|JPEG文件|*.jpeg|所有文件|*.*";
if (saveFileDialog.ShowDialog() == DialogResult.OK)
{
CvInvoke.cvSaveImage(saveFileDialog.FileName, this.img);
}
}
OpenCV學習之三 打開視頻文件
http://blog.sina.com.cn/s/blog_6174faf60100gg80.html
創建一根按鈕並命名為btnOpenAVI:
雙擊按鈕並添加如下代碼:
private void btnOpenAVI_Click(object sender, EventArgs e)
{
OpenFileDialog openFileDialog = new OpenFileDialog();
openFileDialog.Filter = "AVI文件|*.avi";
if (openFileDialog.ShowDialog() == DialogResult.OK)
{
CvInvoke.cvNamedWindow("打開視頻");
IntPtr capture=CvInvoke.cvCreateFileCapture(openFileDialog.FileName);
this.video = capture;
IntPtr frame = new IntPtr();
while (true)
{
frame = CvInvoke.cvQueryFrame(capture);
CvInvoke.cvShowImage("打開視頻", frame);
//if (!frame) break;
int c = CvInvoke.cvWaitKey(20);
if (c == 13) break;
}
//this.video = capture;
CvInvoke.cvWaitKey(0);
CvInvoke.cvReleaseCapture(ref capture);
CvInvoke.cvDestroyWindow("打開視頻");
}
}
OpenCV學習之四:保存視頻文件
http://blog.sina.com.cn/s/blog_6174faf60100gg83.html
private void btnSaveAVI_Click(object sender, EventArgs e)
{
IntPtr avi = this.video;
SaveFileDialog saveFileDialog = new SaveFileDialog();
saveFileDialog.Filter = "BMP文件|*.bmp|JPG文件|*.jpg|JPEG文件|*.jpeg|所有文件|*.*";
if (saveFileDialog.ShowDialog() == DialogResult.OK)
{
// IntPtr videoWriter = CvInvoke.cvCreateVideoWriter(saveFileDialog.FileName, -1, 20, new Emgu.CV.MCvSize(480, 500), 1);
VideoWriter videoWriter = new VideoWriter(saveFileDialog.FileName,20,640,480,true);
IntPtr capture=CvInvoke.cvCreateFileCapture(saveFileDialog.FileName);
IntPtr frame = new IntPtr();
while (true)
{
frame = CvInvoke.cvQueryFrame(capture);
videoWriter.WriteFrame <Bgr,Byte>(frame); }
}
}
這個保存程序還有點問題。
【OpenCV】打開攝像頭 保存視頻文件(轉)
http://blog.sina.com.cn/s/blog_6174faf60100ghng.html
作者:彭軍 這個程序首先打開攝像頭,然后保存攝像頭所拍攝的內容。需要注意的就是在保存視頻時編碼器的選擇,最好用默認的就OK了,就是選壓縮程序選擇Cinepak Codec by Radius. 壓縮質量可以根據自己的需要選擇大小。具體程序如下: #include "cv.h" #include "highgui.h" #include "iostream.h" int main() { CvCapture* capture=cvCaptureFromCAM(-1); CvVideoWriter* video=NULL; IplImage* frame=NULL; int n; if(!capture) //如果不能打開攝像頭給出警告 { cout<<"Can not open the camera."<<endl; return -1; } else { frame=cvQueryFrame(capture); //首先取得攝像頭中的一幀 video=cvCreateVideoWriter("camera.avi",-1,32, cvSize(frame->width,frame->height)); //創建CvVideoWriter對象並分配空間 //保存的文件名為camera.avi,編碼要在運行程序時選擇,大小就是攝像頭視頻的大小,幀頻率是32 if(video) //如果能創建CvVideoWriter對象則表明成功 { cout<<"VideoWriter has created."<<endl; } cvNamedWindow("Camera Video",1); //新建一個窗口 while(1) { frame=cvQueryFrame(capture); //從CvCapture中獲得一幀 if(!frame) { cout<<"Can not get frame from the capture."<<endl; break; } n=cvWriteFrame(video,frame); //判斷是否寫入成功,如果返回的是1,表示寫入成功 cout<<n<<endl; cvShowImage("Camera Video",frame); //顯示視頻內容的圖片 if(cvWaitKey(2)>0) break; //有其他鍵盤響應,則退出 } cvReleaseVideoWriter(&video); cvReleaseCapture(&capture); cvDestroyWindow("Camera Video"); } return 0; |
直方圖均衡化的算法和代碼
http://blog.sina.com.cn/s/blog_6174faf60100gra0.html
直方圖均衡化算法分為三個步驟,第一步是統計直方圖每個灰度級出現的次數,第二步是累計歸一化的直方圖,第三步是計算新的像素值。
第一步:
for(i=0;i<height;i++){
for(j=0;j<width;j++){
n[s[i][j]]++;
}
}
for(i=0;i<L;i++){
p[i]=n[i]/(width*height);
}
這里,n[i]表示的是灰度級為i的像素的個數,L表示的是最大灰度級,width和height分別表示的是原始圖像的寬度和高度,所以,p[i]表示的就是灰度級為i的像素在整幅圖像中出現的概率(其實就是p[]這個數組存儲的就是這幅圖像的歸一化之后的直方圖)。
第二步:
for(i=0;i<=L;i++){
for(j=0;j<=i;j++){
c[i]+=p[j];
}
}
c[]這個數組存儲的就是累計的歸一化直方圖。
第三步:
max=min=s[0][0];
for(i=0;i<height;i++){
for(j=0;j<width;j++){
if(max<s[i][j]){
max=s[i][j];
}else if(min>s[i][j]){
min=s[i][j];
}
}
}
找出像素的最大值和最小值。
for(i=0;i<height;i++){
for(j=0;j<width;j++){
t[i][j]=c[s[i][j]]*(max-min)+min;
}
}
t[][]就是最終直方圖均衡化之后的結果。