OpenCV技術(shù)在數(shù)字圖像處理中的應(yīng)用

　　OpenCV簡介

　　開放源代碼的計算機視覺類庫OpenCV由英特爾公司位于俄羅斯的研究實驗室開發(fā)，它是一套可以免費獲得的由一些C函數(shù)和C++類所組成的庫，用來實現(xiàn)常用的圖像處理以及計算機視覺算法。與英特爾公司所開發(fā)的另外一個圖像處理庫IPL相比，OpenCV主要針對圖像的一些高級處理，例如目標分割、運動分析與跟蹤、特征檢測以及三維重建等。

　　OpenCV的特點

　　OpenCV是開發(fā)的C源碼，基于Intel處理器指令集開發(fā)的優(yōu)化代碼，具有統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)以及功能定義、強大的矩陣計算能力、方便靈活的接口，而且同時支持windows、linux和MacOS平臺等。

　　*開放的源代碼，對個人以及商業(yè)的開發(fā)完全是免費的；

　　*支持大多數(shù)的C和C++編譯器，可以在不同的平臺之間進行移植，例如：VC++6.0、VC.NET2005、VC.NET2008以及C++Builder等；

　　*可移植，跨平臺性好，可以在windows，linux和MacOS平臺上運行；

　　*OpenCV所有的算法都是基于封裝于IPL的具有高靈活性的動態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并且有一半以上的函數(shù)在設(shè)計與匯編時針對Intel處理器指令集將代碼進行了優(yōu)化；

　　*具有強大的圖像以及矩陣的計算能力，大大減少了開發(fā)者的工作量，有效提高了程序開發(fā)的效率以及程序運行的可靠性；

　　*具有方便靈活的接口，包含了300多個C/C++函數(shù)，代碼效率高；支持高層API；可以獨立使用，也可以使用外部庫。

　　OpenCV的模塊

　　本文采用的是OpenCV2.4版本，包括以下幾個模塊，具體功能是：

　　*CV模塊：它是主要的OpenCV函數(shù)，包括圖像處理、運動分析與對象跟蹤、結(jié)構(gòu)分析、模式識別、相機標定以及三維重建等；

　　*CVAUX模塊：包括一些三維跟蹤、PCA、HMM等函數(shù)；

　　*CXCORE模塊：該庫包括了所有OpenCV運行時的一些最基本的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、矩陣、數(shù)組的基本運算，包括出錯處理的一些基本函數(shù)；

　　*ML模塊：機器學習庫，包括一些用于分類、回歸和數(shù)據(jù)聚類的類和函數(shù)；

　　*HIGHGUI模塊：圖像界面函數(shù)，包括圖像用戶窗口GUI，圖像視頻I/O，系統(tǒng)調(diào)用函數(shù)等。

　　數(shù)據(jù)存取方式

　　OpenCV數(shù)據(jù)的存取方式有三種：間接存取、直接存取、帶指針直接存取。第一種速度較慢，后兩種速度較快。下面對帶指針直接存取的方式進行介紹。

　　假定圖像定義為IplImage*img，不同類型的圖像元素存取方式為：

　　8位單通道的圖像，像素I（i，j）存取操作為：

　　intstep=img-》widthStep/sizeof（uchar）;

　　uchar*data=（uchar*）img-》imageData;I（i，j）～data［i*step+j］;

　　8位3通道的圖像，像素I（i，j）存取操作為：

　　intstep=img-》widthStep/sizeof（uchar）;

　　intchannels=img-》nChannels;

　　uchar*data=（uchar*）img-》imageData;

　　I（i，j）B～data［i*step+j*channels+0］;//BLUE分量

　　I（i，j）G～data［i*step+j*channels+1］;

　　//GREEN分量I（i，j）R～data［i*step+j*channels+2］;//RED