极简教程 | OpenCV4 C++学习必备基础语法知识

OpenCV学堂

发布于 2021-04-21 15:34:54

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发布于 2021-04-21 15:34:54

起因

大家好，之前我在B站发布了OpenCV C++快速入门30讲的视频合集，得到很多人回复跟反馈，很多人问我是不是学习C++版本的OpenCV会很难，是否需要基础知识。其实这里大家有个很深的误解，OpenCV早期的语法都是基于C++98，这个语法比较坑，让大家学习起来感觉很难。但是后来OpenCV3之后，特别是OpenCV4以来早就支持标准的C++11语法了，很多接口跟函数都特别容易理解，C++11可以说应用最广泛的C++标准之一了，语法通俗易懂，大量智能指针加持，支持各种标准容器操作，可以说跟C#与Java这样的面向对象语言的语法基本完全类似，可以让你轻松驾驭，只要你接触过面向对象的编程语言，可以说零基础学习OpenCV C++完全不是问题，当然有几个最常用的语法跟容器可能需要提前铺垫一下，我这里也从实际项目跟代码实践总结出下面C++基础知识点，帮助大家在学习OpenCV C++的时候可以更快，更好的入门。

代码演示

1.打印与输出-这个是大家需要经常使用的功能，特别是在学习过程中，打印信息，打印内容，便于调试。打印与输出采用了C++的标准输出std::cout，代码演示如下：

// 输出与打印字符串与数字
std::cout << "Hello World, OpenCV" << cv::getVersionMajor()<<"."<<cv::getVersionMinor()<<std::endl;
// 打印Mat矩阵
cv::Mat m1 = cv::Mat(3, 3, CV_8UC1);
std::cout <<"m1=" <<m1 << std::endl;

运行结果如下：

2.使用auto关键字，避免过长类型变量声明

C++11支持auto关键字推导，这个可以避免很多不必要的书写，提供代码编写效率。提升代码的整洁跟优雅度，是个很好用的关键字。代码演示如下：

// 使用auto关键字，实现自动类型推导与识别
auto t1 = 3; // 推导为int类型
auto t2 = 3.0; // 推导为double
// 推导为cv::Mat类型
auto m2 = cv::Mat(3, 3, CV_8UC1);
// 直接用auto避免类型书写
// cv::Ptr<ORB> orb_detecto = cv::ORB::create();
auto orb_detecto = cv::ORB::create();

特别注意：auto不能作为函数参数！

3.使用std::vector，

这个在OpenCV的程序中被大量使用，特别是在二值图像分析，特征提取等模块中，所以掌握vector容器的语法跟函数操作很重要。代码演示部分比较长，涉及到vector容器的定义初始化、添加元素、排序、几种循环fectch方式，删除元素、合并多个vector为一个等。全部的代码演示如下：

// 使用数组容器 - 直接定义
std::vector<int> a;
// 初始化定义
std::vector<int> b{ 3,2,1,4,6,5,9,8,7 };

// 循环fetch元素    
for (auto i : b) {
    std::cout <<"for-loop方式"<< i << std::endl;
}
// 迭代器方式fetch元素
for (auto it = std::begin(b); it != std::end(b); ++it) {
    std::cout << "迭代器方式: " << *it << std::endl;
}
// for-each方式
std::for_each(std::begin(b), std::end(b), process);

// 容器合并
a.push_back(22);
a.push_back(11);
b.insert(b.end(), a.begin(), a.end());
std::cout << "打印合并之后的数组:" << std::endl;
for (auto ab : b) {
    std::cout << ab <<" " ;
}
std::cout << " " << endl;

// 排序
std::sort(b.begin(), b.end());
std::cout << "打印排序之后的数组:" << std::endl;
for (auto ab : b) {
    std::cout << ab << " ";
}
std::cout << " " << endl;

// 保留前面N个
auto n = 5;
b.erase(b.begin() + n, b.begin() + b.size());
for (auto ab : b) {
    std::cout <<"打印删除后的剩余元素: "<< ab << std::endl;
}

运行结果如下：

4.学会使用字符串流

std::stringstream是一个非常有用的格式化输出，在OpenCV中如何什么想输出的数据类型从int\float\double\string都可以往里面扔，拼接在一起，最后只要调用一下str()方法就会全部转换为str，可以输出到图像，文本、控制台上，非常的方便。特别是通过putText输出到图像上。代码演示如下：

// 字符串流，任意拼接
std::stringstream ss;
ss << "Hello World, " << "OpenCV";
auto version = 4.5;
ss << version;
cv::putText(image, ss.str().c_str(), cv::Point(20, 50), cv::FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 1.0, cv::Scalar(0, 0, 255), 2, 8);
cv::imshow("图像", image);

运行结果如下：

5.最后一个是学会使用map容器

这个在OpenCV与OpenVINO中被大量使用，OpenVINO的输入与输出信息格式就是这种map对象，代码演示了map对象的添加与循环fetch元素的方式，演示代码如下：

// map对象实现key-value操作
std::map<int, std::string> labels;
labels.insert(std::pair<int, std::string>(0, "background"));
labels.insert(std::pair<int, std::string>(1, "person"));
labels.insert(std::pair<int, std::string>(2, "car"));
labels.insert(std::pair<int, std::string>(3, "road"));
 // 获取map对象, for-loop方式
std::cout << "map对象循环，for-loop方式" << std::endl;
for (auto item : labels) {
    std::cout << item.first << ","<<item.second <<std::endl;
}
// 获取map对象, 迭代器方式
std::cout << "map对象循环，迭代器方式" << std::endl;
for (auto it = labels.begin(); it != labels.end(); ++it) {
    std::cout << it->first << "," << it->second << std::endl;
}

运行结果如下：