在Ubuntu下安装OpenCV并使用

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了在Ubuntu下安装OpenCV并使用相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

1 什么是Opencv

  • OpenCV 是一个基于 BSD 许可(开源)发行的跨平台计算机视觉和机器学习软件库,可以运行在 Linux、Windows、android 和 Mac OS 操作系统上。
  • 它轻量级而且高效——由一系列 C 函数和少量 C++类构成,同时提供了 Python、Ruby、MATLAB 等语言的接口,实现了图像处理和计算机视觉方面的很多通用算法。
  • 应用领域包括:
    人机互动、物体识别、图像分割、人脸识别、动作识别、运动跟踪、机器人、运动分析、机器视觉、结构分析、汽车安全驾驶

2 安装Opencv

2.1 下载Opencv

(1)下载Opencv 3.4.11 数据包

  • 直接在虚拟机中使用浏览器下载。

国内快速下载地址:https://www.bzblog.online/wordpress/index.php/2020/03/09/opencvdownload/

注:也可以官网下载https://opencv.org,但是下载超慢!


(2)解压缩包

  • 在解压缩包之前,将 opencv-3.4.11.zip 复制到 home 文件夹(我用的汉化版本,中文为主目录)下
  • 在终端中键入命令:unzip opencv-3.4.11.zip,完成解压缩。


(3)使用依赖库和cmake安装OpencV

  • 先进入解压后的文件夹:opencv–3.4.11
cd opencv-3.4.11

  • 进入 root 权限,并更新一下。
sudo su
sudo apt-get update

  • 接着再执行下条命令安装cmake
 sudo apt-get install cmake

  • 接着再执行下条命令安装依赖库
sudo apt-get install build-essential libgtk2.0-dev libavcodec-dev libavformat-dev libjpeg.dev libtiff5.dev libswscale-dev libjasper-dev  

  • 再执行下条命令创建 build 文件夹
mkdir build

  • 然后执行下条命令进入我们创建的文件夹:build
cd build

  • 使用下面第一条命令用cmake 编译参数,或者使用第二条命令默认参数,都是可以的
cmake -D CMAKE_BUILD_TYPE=Release -D CMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local ..
cmake ..

(4)使用make创建编译

  • 在 build 文件夹下进行
sudo make

: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。

完成编译:

(5)执行下条命令进行安装

sudo make install


显示到这里即安装完成。

2.2 Opencv的配置环境

  • 将opencv的库添加到路径,从而可以让系统找到
    键入下条命令来修改 opencv.conf 文件,打开后的文件是空的。
sudo gedit /etc/ld.so.conf.d/opencv.conf

接着在文件夹里添加 opencv 库的安装路径:/usr/local/lib,并点击保存后并关闭。(若无法保存请确定你的身份root,关闭后有警告信息可忽略)


  • 回到命令行界面,执行下条命令使得刚才配置的路径生效,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


在文件末尾加入:

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


点击保存并退出(警告可忽略)

  • 然后执行如下命令使得配置生效
source /etc/bash.bashrc

  • 更新一下
sudo updatedb

:sudo updatedb 报错: command not found 时,需要先执行命令apt-get install mlocate下载 mlocate ,再执行sudo updatedb,其他问题可以百度查询。

  • 在此就已经完成配置,验证是否配置成功,接下来查看 opencv 的版本信息
pkg-config --modversion opencv


到此可以确定 Opencv 安装成功!

3 Opencv对图片进行处理

3.1 代码文件创建

  • 首先在主目录里创建一个代码存放文件夹 code ,然后进入文件夹中
mkdir code
cd code

  • 再创建一个test1.cpp文件
gedit test1.cpp

将下面的代码复制粘贴进去
test1.cpp:

#include <opencv2/highgui.hpp>
#include <opencv2/opencv.hpp>
using namespace cv;
using namespace std;
int main(int argc, char** argv)
{
	CvPoint center;
    double scale = -3; 

	IplImage* image = cvLoadImage("luhan.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;i<image->height;i++)
		for (int j = 0;j<image->width;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;
}

3.2 编译文件

执行以下命令:

gcc test1.cpp -o test1 `pkg-config --cflags --libs opencv`

gcc编译器:gcc + 文件名 + -o + 输出文件流名称 +` 支持包

发现编译出错了!这里需要用 C++ 编译器编译你的接口模块。 将 gcc 改为 g++ 后就正确了,可见有了可执行文件 test1

3.3 图片效果

  • 在此 code 文件夹下保存一张图片,文件名为:luhan.jpg

:文件名要与上面文件 test1.cpp 代码中的文件名一致!

  • 执行命令输出结果
./test1

可见 code 文件夹中由 luhan.jpg 生成了一个 test.png ,呈现的效果不同。

4 Opencv对视频进行特效处理

4.1 播放视频

  • 创建一个 test2.cpp 文件
gedit test2.cpp

将下面的代码复制粘贴进去
test2.cpp:

#include <opencv2/opencv.hpp>
using namespace cv;
int main()
{
	//从摄像头读取视频
	VideoCapture capture("luhanSuperChampion.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;
}

代码注解
① 若语句: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;若设置为一个视频的文件名,比如:luhanSuperChampion.mp4 ,则会将视频读取并循环显示每一帧。
所以想要打开你硬盘上一个视频文件来播放,便可以将代码第七行的视频文件名进行替换即可。
② 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。
③ 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。
④想要终止视频播放,可以参照下面 test3.cpp 中的第 45 行使用 ESC 键控制退出。

  • 在此 code 文件夹下保存一段视频,文件名为:luhanSuperChampion.mp4 。

:文件名要与上面文件 test2.cpp 代码中的文件名一致!

  • 现在就可以编译 test2.cpp 文件了
g++ test2.cpp -o test2 `pkg-config --cflags --libs opencv`

:这里同样用 g++

  • 运行结果
./test2


可见代码已经播放出了视频文件!

4.2 调用摄像头采集视频

4.2.1 虚拟机获取摄像头权限

  • 在 Windows 系统内使用快捷键 Win + R ,键入 services.msc ,并回车确定
  • 找到 VMware USB Arbitration S… 服务,确保其正在启动即可

  • 在虚拟机环境内,点击 “ 虚拟机 ” ,接着点击 “ 设置(S)… ” ;
    选择 “ USB控制器 ” ,将 “ USB兼容性 ” 设置为 “ USB 3.1 ” ,并点击“确定”

:在设置USB兼容性时有些电脑可能是“USB 3.0”,这个也行!

  • 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 ”


可见此时虚拟机右下角的摄像头图标有个小绿点,即连接成功!

4.2.2 录制视频

  • 创建一个 test3.cpp 文件
gedit test3.cpp

将下面的代码复制粘贴进去
test3.cpp:

/*********************************************************************
打开电脑摄像头,空格控制视频录制,ESC退出并保存视频RecordVideo.avi
*********************************************************************/
#include<iostream>
#include <opencv2/opencv.hpp>
#include<opencv2/core/core.hpp>
#include<opencv2/highgui/highgui.hpp>
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<int>(cap.get(CV_CAP_PROP_FRAME_WIDTH));
	int h = static_cast<int>(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;
}

  • 现在就可以编译 test3.cpp 文件了
g++ test3.cpp -o test3 `pkg-config --cflags --libs opencv`

  • 运行结果
./test3

在 code 文件夹中生成了一个 .avi 文件,并且不断生成帧


按下空格键开始录制、暂停录制,可以来回切换;
当按下 ESC 按键时,视频采集画面就会关闭,采集记录过程也就结束了。

5 总结

在 Ubuntu 下安装 Opencv 确实是非常漫长和曲折,不过遇到问题,大家别着急、别放弃,任何问题都是有解决方法的,尤其是可以上网查找资料。在 Opencv 的应用方面,还有很多跟深入、跟有趣的用途,大家也可以自己探索,希望这条博文对你有用哦。

6 参考资料

1、百度百科:opencv
2、【嵌入式】Windows10&Ubantu16.04&树莓派3B+安装opencv教程
3、Ubuntu18.04下OpenCV3.4.11的安装及使用示例
4、ubuntu16.04 命令sudo updatedb报错: command not found解决方案

以上是关于在Ubuntu下安装OpenCV并使用的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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