OpenCV计算机视觉开发入门与实践＜七＞：OpenCV 界面编程之窗口

OpenCV 支持有限的界面编程主要针对窗口、一些控件和一些鼠标事件等比如滑块。有了这些窗口和控件可以更好地展现图像并调节图像的一些参数。这些界面编程主要由 High-level GUI高级图形用户界面模块支持。1.新建窗口并显示在 High-Level GUI 模块中用于新建窗口的函数是 nameWindow同时可以指定窗口的类型。该函数声明如下voidnamedWindow(conststringwinname,intflags);其中参数 winname 表示新建的窗口的名称自己随便取flags 表示窗口的标识一般默认为WINDOW_AUTOSIZEWINDOW_AUTOSIZE 表示窗口大小自动适应图片大小并且不可手动更改WINDOW_NORMAL 表示用户可以改变这个窗口大小WINDOW_OPENGL 表示窗口创建的时候支持 OpenGL。在 High-Level GUI 模块中用于显示窗口的函数是 imshow该函数声明如下voidimshow(conststringwinname,InputArray image);其中参数 winname 表示显示的窗口名可以使用 cv::namedWindow 函数创建窗口若不创建则 imshow 函数将自动创建image 表示窗口中需要显示的图像。根据图像的深度imshow 函数会自动对其进行缩放规则如下1如果图像数据类型是 8U8 位无符号就直接显示。2如果图像数据类型是 16U16 位无符号或 32S32 位有符号整数imshow 函数内部就会自动将每个像素值除以 256 并显示即将原图像素值的范围由0-255X256映射到[0~255]。3如果图像数据类型是 32F32 位浮点数或 64F64 位浮点数imshow 函数内部就会自动将每个像素值乘以 255 并显示即将原图像素值的范围由[01]映射到[0255]注意原图像素值必须归一化。需要注意的是imshow 之后必须有 waitKey 函数否则显示窗口将一闪而过不会驻留屏幕。waitKey 函数声明如下intcv::waitKey(intdelay0);其中参数 delay 表示延时值单位为毫秒默认是 0表示一直等待直到用户按键。如果在指定时间之前没有按任何键就返回-1如果在指定时间之前按键就返回按键的对应值。当 delay≤0 时函数 waitKey 无限地等待一个按键事件或当 delay 是正数的时等待 delay 毫秒。由于操作系统在切换线程之间有一个最短的时间间隔因此该函数不会等待确切精确的延迟毫秒它将至少等待延迟毫秒这取决于当时计算机上运行的其他操作。如果在指定时间之前没有按任何键就返回按键的代码或-1。注意此函数是 HighGUI 模块中唯一可以获取和处理事件的方法因此需要定期调用它以进行正常的事件处理除非 HighGUI 在负责事件处理的环境中使用。另外只有至少创建了一个 HighGUI 窗口并且该窗口处于活动状态该函数才起作用。如果有几个 HighGUI 窗口其中任何一个都可以是活动的。示例程序#includeiostream#includeopencv2/highgui/highgui_c.h#includeopencv2\opencv.hpp#pragmacomment(lib,opencv_world4140d.lib)//引用引入库usingnamespacecv;intmain(){Mat img;imgimread(test.jpg,1);//参数 1图片路径。参数 2:显示原图namedWindow(window1,WINDOW_AUTOSIZE);imshow(window1,img);//在“窗口 1”这个窗口输出图片waitKey(5000);//等待 5 秒程序自动退出。改为 0不自动退出return0;}2.单窗口显示多幅图像前面我们新建的窗口中只显示了一幅图有时在某些场景下比如有多个视频图像如果一个视频图像显示在一个窗口中就会因为窗口过多而显得凌乱。此时需要一个窗口能显示多个视频图像。要达到这个效果原理并不复杂只需要调整每个视频的尺寸大小为窗口的一部分这样多幅图像组合起来正好占满一个窗口。在 OpenCV 中我们可以综合利用坐标变换与 Rect 区域提取来实现单窗口显示多幅图像。首先根据输入图像个数与尺寸确定输入源图像小窗口的构成形态然后设定每个图像小窗口的具体构成包括边界、间隙等最后根据小窗口确定输出图像的尺寸利用缩放函数 resize 进行图像缩放完成单窗口下多幅图像的显示。#includeiostream#includeopencv2/highgui/highgui_c.h#includeopencv2\opencv.hpp#pragmacomment(lib,opencv_world4140d.lib)//引用引入库usingnamespacecv;usingnamespacestd;voidshowManyImages(constvectorMatsrcImages,Size imageSize){intnNumImagessrcImages.size();Size nSizeWindows;if(nNumImages12){coutno more than 12 imagesendl;return;}//根据图像序列数量来确定分割小窗口的形态switch(nNumImages){case1:nSizeWindowsSize(1,1);break;case2:nSizeWindowsSize(2,1);break;case3:case4:nSizeWindowsSize(2,2);break;case5:case6:nSizeWindowsSize(3,2);break;case7:case8:nSizeWindowsSize(4,2);break;case9:nSizeWindowsSize(3,3);break;default:nSizeWindowsSize(4,3);}//设置小图像尺寸、间隙、边界intnShowImageSize200;intnSplitLineSize15;intnAroundLineSize50;//创建输出图像图像大小根据输入源来确定constintimagesHeightnShowImageSize*nSizeWindows.widthnAroundLineSize(nSizeWindows.width-1)*nSplitLineSize;constintimagesWidthnShowImageSize*nSizeWindows.heightnAroundLineSize(nSizeWindows.height-1)*nSplitLineSize;coutimagesWidth imagesHeightendl;MatshowWindowsImages(imagesWidth,imagesHeight,CV_8UC3,Scalar(0,0,0));//提取对应小图像的左上角坐标 x、yintposX(showWindowsImages.cols-(nShowImageSize*nSizeWindows.width(nSizeWindows.width-1)*nSplitLineSize))/2;intposY(showWindowsImages.rows-(nShowImageSize*nSizeWindows.height(nSizeWindows.height-1)*nSplitLineSize))/2;coutposX posYendl;inttempPosXposX;inttempPosYposY;//将每一幅小图像整合成一幅大图像for(inti0;inNumImages;i){//小图像坐标转换if((i%nSizeWindows.width0)(tempPosX!posX)){tempPosXposX;;tempPosY(nSplitLineSizenShowImageSize);}//利用 Rect 区域将小图像置于大图像的相应区域Mat tempImageshowWindowsImages(Rect(tempPosX,tempPosY,nShowImageSize,nShowImageSize));//利用 resize 函数实现图像缩放resize(srcImages[i],tempImage,Size(nShowImageSize,nShowImageSize));tempPosX(nSplitLineSizenShowImageSize);}imshow(showImages,showWindowsImages);}intmain(){//图像源输入vectorMatsrcImage(9);srcImage[0]imread(test.jpg);srcImage[1]imread(test.jpg);srcImage[2]imread(test.jpg);srcImage[3]imread(test.jpg);srcImage[4]imread(test.jpg);srcImage[5]imread(test.jpg);srcImage[6]imread(test.jpg);srcImage[7]imread(test.jpg);srcImage[8]imread(test.jpg);//判断当前 vector 读入的正确性for(inti0;isrcImage.size();i){if(srcImage[i].empty()){coutread errorendl;return-1;}}//调用单窗口显示图像showManyImages(srcImage,Size(147,118));waitKey(0);system(pause);return0;}3. 销毁窗口既然有新建窗口那么也有销毁窗口。在 OpenCV 中销毁窗口时窗口将自动关闭可以通过函数 destroyWindow 和 destroyAllWindows 来实现前者是销毁某一个指定名称的窗口后者是销毁所有新建的窗口。其中函数 destroyWindow 声明如下voiddestroyWindow(constStringwinname);其中参数 winname 是要销毁窗口的名称。destroyWindow 函数更加简单声明如下voiddestroyAllWindows();下面试着来新建三个窗口每个窗口显示 5 秒再分别销毁。#includeopencv2/highgui/highgui_c.h#includeopencv2\opencv.hpp#pragmacomment(lib,opencv_world4140d.lib)//引用引入库usingnamespacecv;#includeiostreamusingnamespacestd;intmain(){//图像源输入vectorMatsrcImage(3);charszName[50];for(inti0;isrcImage.size();i){sprintf_s(szName,%d.jpg,i1);srcImage[i]imread(szName);//读取图像文件if(srcImage[i].empty()){//判断当前 vector 读入的正确性coutread szName errorendl;return-1;}//调用单窗口显示图像namedWindow(szName,WINDOW_AUTOSIZE);imshow(szName,srcImage[i]);//在“窗口 1”这个窗口输出图像waitKey(5000);//等待 5 秒程序自动退出。改为 0不自动退出destroyWindow(szName);}//destroyAllWindows();//cout 所有的窗口已经销毁了 endl;waitKey(0);system(pause);return0;}4.调整窗口大小窗口大小可以手工拖拉窗口边框来调整也可以通过函数方式来调整。调整窗口大小的函数是 resizeWindow声明如下voidresizeWindow(constStringwinname,intwidth,intheight);其中参数 winname 是要调整尺寸的窗口的标题width 是调整后的窗口宽度height 是调整后的窗口高度。但要注意的是新建窗口函数 namedWindow 的第二个参数必须为WINDOW_NORMAL 才可以手动拉动窗口边框来调整大小虽然此时 resizeWindow 依旧可以调整窗口但是图片不会随着窗口大小而改变。#includeopencv2/highgui/highgui_c.h#includeopencv2\opencv.hpp#pragmacomment(lib,opencv_world4140d.lib)//引用引入库usingnamespacecv;#includeiostreamusingnamespacestd;intmain(){vectorMatsrcImage(1);charszName[50];sprintf_s(szName,%d.jpg,1);srcImage[0]imread(szName);if(srcImage[0].empty()){//判断当前 vector 读入的正确性coutread szName errorendl;return-1;}namedWindow(szName,WINDOW_NORMAL);//新建窗口imshow(szName,srcImage[0]);//在窗口显示图片waitKey(2000);intwidth640,height320;resizeWindow(szName,width,height);//调整窗口大小system(pause);return0;}