如何使用OpenCV在“Microsoft Visual Studio”中構(gòu)建應用程序

我在這里描述的一切將適用于C\C++ OpenCV 的界面。我從假設你已經(jīng)閱讀并成功完成了Windows中的安裝教程。因此，在您進一步之前，請確保您具有包含OpenCV頭文件和二進制文件的OpenCV目錄，并按照此處所述設置環(huán)境變量設置OpenCV環(huán)境變量并將其添加到系統(tǒng)路徑。

由我們分發(fā)的Microsoft Windows操作系統(tǒng)上的OpenCV庫位于動態(tài)鏈接庫（DLL）中。這些優(yōu)點是，庫的所有內(nèi)容只能在運行時按需加載，并且無數(shù)程序可能使用相同的庫文件。這意味著如果您有十個使用OpenCV庫的應用程序，則不需要為每個應用程序提供每個應用程序。當然，您需要在要運行應用程序的所有系統(tǒng)上安裝OpenCV 的DLL。

另一種方法是使用具有l(wèi)ib擴展名的靜態(tài)庫。您可以通過使用我們的源文件來構(gòu)建它們，如Windows中的“ 安裝”教程中所述。當你使用這個庫將內(nèi)置在您的exe文件。因此，由于某些原因，用戶將無法刪除它們。作為一個缺點，您的應用程序?qū)⑹歉蟮囊粋€，因為它將需要更多的時間來加載它在啟動期間。

要使用OpenCV構(gòu)建應用程序，您需要做兩件事情：

• 告訴編譯器OpenCV庫的外觀。您可以通過顯示頭文件來執(zhí)行此操作。
• 告訴鏈接器從何處獲取OpenCV的功能或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

如果使用lib系統(tǒng)，則必須設置庫文件所在的路徑，并指定其中的哪一個。在構(gòu)建期間，鏈接器將查找這些庫，并將所有使用的函數(shù)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義和實現(xiàn)添加到可執(zhí)行文件中。
如果您使用DLL系統(tǒng)，則必須再次指定所有這些，但是由于其他原因。這是一個Microsoft操作系統(tǒng)特定的東西?？磥恚溄悠餍枰涝贒LL中哪里可以在運行時搜索數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或函數(shù)。此信息存儲在lib文件中。不過，它們不是靜態(tài)庫。它們是所謂的導入庫。這就是為什么當你在Windows中制作一些DLL時，你也會得到一些lib擴展庫。很重要的是在運行時只需要DLL。

要將所有這些信息傳遞給Visual Studio IDE，您可以在全局范圍內(nèi)執(zhí)行（所有未來的項目都將獲得此信息）或本地（因此僅適用于當前項目）。全局的優(yōu)勢是你只需要做一次; 但是，所有這些信息都可能不合時宜地聚集所有的項目。在全局的情況下，如何執(zhí)行此操作取決于您使用的Microsoft Visual Studio。有2008年和以前的版本和2010年的做法。在本教程的全局部分中，我將展示主要區(qū)別。

Visual Studio中項目的基礎(chǔ)項目是一個解決方案。解決方案可能包含多個項目。項目是應用程序的構(gòu)建塊。每個項目都會實現(xiàn)一些東西，你將有一個主要的項目，你可以把這個項目的難題放在一起。在許多簡單的應用程序（如許多教程將是）的情況下，您不需要將應用程序分解為模塊。在這些情況下，您的主要項目將是唯一的現(xiàn)有項目?，F(xiàn)在，通過File - > New - > Project菜單選項，在Visual Studio中創(chuàng)建一個新的解決方案。選擇Win32控制臺應用程序作為類型。輸入其名稱并選擇要創(chuàng)建它的路徑。然后在即將到來的對話框中確保創(chuàng)建一個空項目。

The local method

每個項目都是與其他項目分開構(gòu)建的。由于這個每個項目都有自己的規(guī)則包。在這個規(guī)則中，包中存儲了IDE需要知道的所有信息來構(gòu)建項目。對于任何應用程序，至少有兩種構(gòu)建模式：發(fā)布和調(diào)試。在調(diào)試有許多功能，存在，因此，你可以找到并解決您的應用程序中更容易錯誤。相比之下，Release是一個優(yōu)化的版本，其目標是使應用程序盡可能快地運行或盡可能小。您可能會認為，這些模式在構(gòu)建期間也需要使用不同的規(guī)則。因此，每個構(gòu)建模式都存在不同的規(guī)則包。這些規(guī)則包在IDE中作為項目屬性調(diào)用，您可以使用Property Manager查看和修改它們。您可以使用View - > Property Pages（對于Visual Studio 2013起，進入View - > Other Windows - > Property Manager）。展開它，您可以看到現(xiàn)有的規(guī)則包（稱為屬性表）。

這些真正有用的東西是您可以創(chuàng)建一個規(guī)則包一次，然后可以將其添加到新的項目中。創(chuàng)建一次并稍后重用。我們要創(chuàng)建一個新的屬性表，其中包含編譯器和鏈接器需要知道的所有規(guī)則。當然，我們將需要一個單獨的調(diào)試和發(fā)布版本。啟動調(diào)試一，如下圖所示：

使用OpenCV_Debug名稱。然后選擇表格右鍵 - >屬性。在下面我將展示在本地設置OpenCV規(guī)則，因為我發(fā)現(xiàn)不必用不使用自定義規(guī)則來污染項目。去C ++組通用條目和*“其他包含目錄”*添加OpenCV包含的路徑。如果沒有*“C / C ++”*組，則應該將任何.c / .cpp文件添加到項目中。

$(OPENCV_DIR)\include

當添加第三方庫設置時，通常使用環(huán)境變量背后的權(quán)力是一個好主意。OpenCV庫的完整位置可能會在每個系統(tǒng)上更改。此外，由于某些原因，您甚至可能會自動移動安裝目錄。如果您在屬性表中給出明確的路徑，那么當您將其進一步傳遞給具有不同OpenCV安裝路徑的其他人時，您的項目將最終不起作用。此外，修復這將需要手動修改每個顯式路徑。一個更優(yōu)雅的解決方案是使用環(huán)境變量。任何您放入括號內(nèi)的任何以美元符號開頭的內(nèi)容將在運行時替換為當前環(huán)境變量值。這里介紹了我們以前的教程中已經(jīng)做出的環(huán)境變量設置OpenCV環(huán)境變量并將其添加到系統(tǒng)路徑。

下一步去鏈接器 - >常規(guī)下的*“附加庫目錄”*添加libs目錄：

$（OPENCV_DIR）\ LIB

然后，您需要指定鏈接器應查看的庫。要執(zhí)行此操作，請轉(zhuǎn)到鏈接器 - >輸入，并在*“附加依賴關(guān)系”*條目下添加要使用的所有模塊的名稱：

the libraries的命名如下：

opencv_(The Name of the module)(The version Number of the library you use)d.lib

完整列表，最新版本將包含：

opencv_calib3d300d.lib
opencv_core300d.lib
opencv_features2d300d.lib
opencv_flann300d.lib
opencv_highgui300d.lib
opencv_imgcodecs300d.lib
opencv_imgproc300d.lib
opencv_ml300d.lib
opencv_objdetect300d.lib
opencv_photo300d.lib
opencv_shape300d.lib
opencv_stitching300d.lib
opencv_superres300d.lib
opencv_ts300d.lib
opencv_video300d.lib
opencv_videoio300d.lib
opencv_videostab300d.lib

最后的字母d表示這些是調(diào)試所需的庫?，F(xiàn)在點擊確定保存，并在發(fā)布規(guī)則部分內(nèi)使用新的屬性。確保省略庫名稱中的d個字母，并保存屬性表與其上方的保存圖標。

您可以在項目目錄中找到屬性表。在這一點上，無論何時創(chuàng)建OpenCV項目，將它們備份到一些特殊的目錄中，以便在將來隨時隨地掌握它，這是一個明智的決定。請注意，對于Visual Studio 2010，文件擴展名是道具，而在2008年，這是vsprops。

下一次當您創(chuàng)建一個新的OpenCV項目時，只需使用屬性管理器中的“添加現(xiàn)有屬性表...”菜單條目即可輕松添加OpenCV構(gòu)建規(guī)則。

The global method

如果您發(fā)現(xiàn)將屬性頁面添加到每個項目中都太麻煩，您還可以將此規(guī)則添加到*“全局屬性頁”*。但是，這僅適用于附加的include和library目錄。使用的庫的名稱仍然需要通過使用例如：屬性頁手動指定。

在Visual Studio 2008中，您可以在“工具” - >“選項” - >“項目和解決方案” - >“VC ++目錄”下找到該文件。

在Visual Studio 2010中，它已被移動到全局屬性表，該屬性表會自動添加到您創(chuàng)建的每個項目中：

該過程與本地方法的情況相同。只需使用環(huán)境變量OPENCV_DIR添加包含目錄。

Test it!

現(xiàn)在嘗試下載我們的小測試源代碼，或從OpenCV源的示例代碼文件夾中獲取。將其添加到您的項目并構(gòu)建它。以下是其內(nèi)容：

#include <opencv2/core.hpp>
#include <opencv2/imgcodecs.hpp>
#include <opencv2/highgui.hpp>
#include <iostream>
using namespace cv;
using namespace std;
int main( int argc, char** argv )
{
    if( argc != 2)
    {
     cout <<" Usage: display_image ImageToLoadAndDisplay" << endl;
     return -1;
    }
    Mat image;
    image = imread(argv[1], IMREAD_COLOR); // Read the file
    if( image.empty() ) // Check for invalid input
    {
        cout << "Could not open or find the image" << std::endl ;
        return -1;
    }
    namedWindow( "Display window", WINDOW_AUTOSIZE ); // Create a window for display.
    imshow( "Display window", image ); // Show our image inside it.
    waitKey(0); // Wait for a keystroke in the window
    return 0;
}

或者使用以下代碼：

// Video Image PSNR and SSIM
#include <iostream> // for standard I/O
#include <string>   // for strings
#include <iomanip>  // for controlling float print precision
#include <sstream>  // string to number conversion

#include <opencv2/imgproc/imgproc.hpp>  // Gaussian Blur
#include <opencv2/core/core.hpp>        // Basic OpenCV structures (cv::Mat, Scalar)
#include <opencv2/highgui/highgui.hpp>  // OpenCV window I/O

using namespace std;
using namespace cv;

double getPSNR ( const Mat& I1, const Mat& I2);
Scalar getMSSIM( const Mat& I1, const Mat& I2);

void help()
{
    cout
        << "\n--------------------------------------------------------------------------" << endl
        << "This program shows how to read a video file with OpenCV. In addition, it tests the"
        << " similarity of two input videos first with PSNR, and for the frames below a PSNR "  << endl
        << "trigger value, also with MSSIM."<< endl
        << "Usage:"                                                                       << endl
        << "./video-source referenceVideo useCaseTestVideo PSNR_Trigger_Value Wait_Between_Frames " << endl
        << "--------------------------------------------------------------------------"   << endl
        << endl;
}
int main(int argc, char *argv[], char *window_name)
{
    help();
    if (argc != 5)
    {
        cout << "Not enough parameters" << endl;
        return -1;
    }
    stringstream conv;

    const string sourceReference = argv[1],sourceCompareWith = argv[2];
    int psnrTriggerValue, delay;
    conv << argv[3] << argv[4];       // put in the strings
    conv >> psnrTriggerValue >> delay;// take out the numbers

    char c;
    int frameNum = -1;          // Frame counter

    VideoCapture captRefrnc(sourceReference),
                 captUndTst(sourceCompareWith);

    if ( !captRefrnc.isOpened())
    {
        cout  << "Could not open reference " << sourceReference << endl;
        return -1;
    }

    if( !captUndTst.isOpened())
    {
        cout  << "Could not open case test " << sourceCompareWith << endl;
        return -1;
    }

    Size refS = Size((int) captRefrnc.get(CV_CAP_PROP_FRAME_WIDTH),
                     (int) captRefrnc.get(CV_CAP_PROP_FRAME_HEIGHT)),
         uTSi = Size((int) captUndTst.get(CV_CAP_PROP_FRAME_WIDTH),
                     (int) captUndTst.get(CV_CAP_PROP_FRAME_HEIGHT));

    if (refS != uTSi)
    {
        cout << "Inputs have different size!!! Closing." << endl;
        return -1;
    }

    const char* WIN_UT = "Under Test";
    const char* WIN_RF = "Reference";

    // Windows
            namedWindow(WIN_RF, CV_WINDOW_AUTOSIZE );
            namedWindow(WIN_UT, CV_WINDOW_AUTOSIZE );
            cvMoveWindow(WIN_RF, 400       ,            0);      //750,  2 (bernat =0)
            cvMoveWindow(WIN_UT, refS.width,            0);      //1500, 2

    cout << "Frame resolution: Width=" << refS.width << "  Height=" << refS.height
         << " of nr#: " << captRefrnc.get(CV_CAP_PROP_FRAME_COUNT) << endl;

    cout << "PSNR trigger value " <<
          setiosflags(ios::fixed) << setprecision(3) << psnrTriggerValue << endl;

    Mat frameReference, frameUnderTest;
    double psnrV;
    Scalar mssimV;

    while( true) //Show the image captured in the window and repeat
    {
        captRefrnc >> frameReference;
        captUndTst >> frameUnderTest;

        if( frameReference.empty()  || frameUnderTest.empty())
        {
            cout << " < < <  Game over!  > > > ";
            break;
        }

        ++frameNum;
        cout <<"Frame:" << frameNum;

        ///////////////////////////////// PSNR ////////////////////////////////////////////////////
        psnrV = getPSNR(frameReference,frameUnderTest);                 //get PSNR
        cout << setiosflags(ios::fixed) << setprecision(3) << psnrV << "dB";

        //////////////////////////////////// MSSIM /////////////////////////////////////////////////
        if (psnrV < psnrTriggerValue)
        {
            mssimV = getMSSIM(frameReference,frameUnderTest);

            cout << " MSSIM: "
                 << "R" << setiosflags(ios::fixed) << setprecision(3) << mssimV.val[2] * 100
                 << "G" << setiosflags(ios::fixed) << setprecision(3) << mssimV.val[1] * 100
                 << "B" << setiosflags(ios::fixed) << setprecision(3) << mssimV.val[0] * 100;
        }

       cout << endl;

        ////////////////////////////////// Show Image /////////////////////////////////////////////
        imshow( WIN_RF, frameReference);
        imshow( WIN_UT, frameUnderTest);

        c = cvWaitKey(delay);
        if (c == 27) break;
    }

    return 0;
}

double getPSNR(const Mat& I1, const Mat& I2)
{
    Mat s1;
    absdiff(I1, I2, s1);       // |I1 - I2|
    s1.convertTo(s1, CV_32F);  // cannot make a square on 8 bits
    s1 = s1.mul(s1);           // |I1 - I2|^2

    Scalar s = sum(s1);         // sum elements per channel

    double sse = s.val[0] + s.val[1] + s.val[2]; // sum channels

    if( sse <= 1e-10) // for small values return zero
        return 0;
    else
    {
        double  mse =sse /(double)(I1.channels() * I1.total());
        double psnr = 10.0*log10((255*255)/mse);
        return psnr;
    }
}

Scalar getMSSIM( const Mat& i1, const Mat& i2)
{
    const double C1 = 6.5025, C2 = 58.5225;
    /***************************** INITS **********************************/
    int d     = CV_32F;

    Mat I1, I2;
    i1.convertTo(I1, d);           // cannot calculate on one byte large values
    i2.convertTo(I2, d);

    Mat I2_2   = I2.mul(I2);        // I2^2
    Mat I1_2   = I1.mul(I1);        // I1^2
    Mat I1_I2  = I1.mul(I2);        // I1 * I2

    /*************************** END INITS **********************************/

    Mat mu1, mu2;   // PRELIMINARY COMPUTING
    GaussianBlur(I1, mu1, Size(11, 11), 1.5);
    GaussianBlur(I2, mu2, Size(11, 11), 1.5);

    Mat mu1_2   =   mu1.mul(mu1);
    Mat mu2_2   =   mu2.mul(mu2);
    Mat mu1_mu2 =   mu1.mul(mu2);

    Mat sigma1_2, sigma2_2, sigma12;

    GaussianBlur(I1_2, sigma1_2, Size(11, 11), 1.5);
    sigma1_2 -= mu1_2;

    GaussianBlur(I2_2, sigma2_2, Size(11, 11), 1.5);
    sigma2_2 -= mu2_2;

    GaussianBlur(I1_I2, sigma12, Size(11, 11), 1.5);
    sigma12 -= mu1_mu2;

    ///////////////////////////////// FORMULA ////////////////////////////////
    Mat t1, t2, t3;

    t1 = 2 * mu1_mu2 + C1;
    t2 = 2 * sigma12 + C2;
    t3 = t1.mul(t2);              // t3 = ((2*mu1_mu2 + C1).*(2*sigma12 + C2))

    t1 = mu1_2 + mu2_2 + C1;
    t2 = sigma1_2 + sigma2_2 + C2;
    t1 = t1.mul(t2);               // t1 =((mu1_2 + mu2_2 + C1).*(sigma1_2 + sigma2_2 + C2))

    Mat ssim_map;
    divide(t3, t1, ssim_map);      // ssim_map =  t3./t1;

    Scalar mssim = mean( ssim_map ); // mssim = average of ssim map
    return mssim;
}

您可以從兩個地方啟動Visual Studio構(gòu)建。從IDE（鍵盤組合：Control-F5）或通過導航到您的構(gòu)建目錄并雙擊啟動應用程序。抓住的是這兩個不一樣。當您從IDE啟動它的當前工作目錄是項目目錄，否則它是應用程序文件當前的文件夾（通常是您的構(gòu)建目錄）。此外，如果從IDE啟動，控制臺窗口一旦完成就不會關(guān)閉。它會等待你的擊鍵。

當您在代碼中打開代碼并保存命令時，這一點很重要。您的資源將相對于您的工作目錄保存（并查詢打開!!!）。這是除非您給出一個完整的，顯式的路徑作為I / O功能的參數(shù)。在上面的代碼中，我們打開了OpenCV標志。啟動應用程序之前，請確保將映像文件放在當前的工作目錄中。修改代碼中的圖像文件名，以便在其他圖像上進行嘗試。運行它并且voá：

Visual Studio的命令行參數(shù)

在我們將來的一些教程中，您將看到程序主輸入法將通過給出一個運行時參數(shù)。為此，您可以啟動命令窗口（在開始菜單中為cmd + Enter），導航到可執(zhí)行文件并使用參數(shù)啟動它。所以例如在我的上層項目的情況下，這將是：

D：
CD OpenCV \ MySolutionName \ Release
MySolutionName.exe exampleImage.jpg

在這里，我首先改變了我的驅(qū)動器（如果您的項目不在OS本地驅(qū)動器上），則導航到我的項目并以示例圖像參數(shù)啟動它。而在Linux系統(tǒng)下，常見的是微軟Windows上的控制臺窗口，很多人幾乎從不使用它。此外，在測試您的應用程序時，一次又一次添加相同的參數(shù)，這在某種程度上是一個繁瑣的任務。幸運的是，在Visual Studio中有一個菜單可以自動化所有這些：

在這里指定輸入的名稱，當您從Visual Studio環(huán)境啟動應用程序時，您將自動參數(shù)傳遞。在下一個介紹性教程中，您將看到對源代碼較高的深入解釋：加載和顯示圖像。