OpenCV4 C++学习必备基础语法知识二

OpenCV学堂

发布于 2021-06-08 11:11:50

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前言

之前我写过一篇介绍学习OpenCV C++一些前置基础C++11的基础知识，主要是介绍了输出打印、各种常见数据容器，这里又整理了一篇，主要涉及时间计算与格式化输出、各种数据类型之间的相互转换、简单的定义方法与泛型方法定义使用。

时间计算与转换

很久以前我写过一篇OpenCV中如何计算程序执行时间的文章，这个一直有效，链接如下：

https://mp.weixin.qq.com/s/CRzViZv8wY3PQ2uN70AtSA

这里我们使用C++11，同样可以计算，而且C++11还支持各种日期与系统时间的格式化输出，主要是基于std::chrono包的各种函数应用，这部分的代码演示如下：

std::cout << "Hello World, C++" << std::endl;
// 毫秒
std::chrono::milliseconds ms(3);
std::cout << ms.count() << std::endl;
// 转换为微秒
std::chrono::microseconds us = ms * 2;
std::cout << us.count() << std::endl;
// 计算执行时间
auto t1 = std::chrono::system_clock::now();
cv::Mat src = cv::imread("D:/images/test.png");
cv::Mat gray;
cv::cvtColor(src, gray, cv::COLOR_BGR2GRAY);
auto t2 = std::chrono::system_clock::now();
std::cout <<"毫秒数:"<<
         std::chrono::duration_cast<std::chrono::milliseconds>(t2 - t1).count() <<
         " 微秒数:"<< std::chrono::duration_cast<std::chrono::microseconds>(t2 - t1).count() <<
         " 秒数:" << std::chrono::duration_cast<std::chrono::seconds>(t2 - t1).count() << std::endl;


// 计算当前时间与日期
auto t = std::chrono::system_clock::to_time_t(std::chrono::system_clock::now());
std::cout << "Current Time: "<<std::put_time(std::localtime(&t), "%Y-%m-%d %H.%M.%S")<< std::endl;

运行结果如下：

支持毫秒、微秒、秒、支持获取系统的当前时间等。

数值转换

在OpenCV编程开发中，有时候会读取数据文件，需要把数据从字符(string)类型转为数值(number)类型，常见的有int、float、double、long等类型与string类型的相互转换，这部分的转换主要依赖函数：

std::to_string 这个是万能的，我写出了C#与Java的既视感！
atoi 转化为整数int类型
atof 转换为浮点数float类型

代码演示如下：

// 各种字符与数值转换
double d = 1.234;
float f = 3.145;
int i = 314;
long l = 22;
std::cout << std::to_string(d) << std::endl;
std::cout << std::to_string(f) << std::endl;
std::cout << std::to_string(i) << std::endl;
std::cout << std::to_string(l) << std::endl;


// 从string到数值
const char* str1 = "3.2333";
const char* str2 = "5.321";
float f1 = std::atof(str1);
float f2 = std::atof(str2);
float f3 = f1 + f2;
std::cout << f3 << std::endl;


const char* str3 = "100";
const char* str4 = "121";
int i3 = std::atoi(str3) + std::atoi(str4);
std::cout << i3 << std::endl;

运行结果如下：

此外各种数值类型相互转化，主要依赖static_cast函数，使用如下:

int a1 = 100;
float f8 = 20;
float sum = std::max(static_cast<float>(a1), f8);

简单的泛型应用

有时候你看到一些C++的代码中会有template<typename T>类似的语法，很多小白都直接蒙了，其实这个是现代编译器支持，各种语言都会有的泛型。说白了就是运行期识别。先定义个，到时候传什么类型就是什么类型。OpenCV中的图像数据常见支持uchar与float类型操作，我们以此为例定义一个泛型函数，实现浮点数与字节类型图像数据的遍历与操作，方法定义与代码实现如下：

template <typename T>
void pixel_visit_demo(cv::Mat& src, cv::Mat& dst) {
    // 指针读取
    int height = src.rows;
    int width = src.cols;
    int ch = src.channels();
    int blue = 0, green = 0, red = 0;
    int gray;
    for (int row = 0; row < height; row++) {
        T *curr_row = src.ptr<T>(row);
        T *result_row = dst.ptr<T>(row);
        for (int col = 0; col < width; col++) {
            if (ch == 3) {
                blue = *curr_row++;
                green = *curr_row++;
                red = *curr_row++;

                *result_row++ = 255 - blue;
                *result_row++ = 255 - green;
                *result_row++ = 255 - red;
            }
            else if (ch == 1) {
                gray = *curr_row++;
                *result_row++ = 255 - gray;
            }
        }
    }
}

调用该方法实现浮点数与字节类型的Mat对象操作代码如下:

// 泛型，处理不同类型的图像数据
 imshow("输入图像", src);
 Mat dst = Mat::zeros(src.size(), src.type());
 pixel_visit_demo<uchar>(src, dst);
 imshow("result-uchar", dst);

 // 处理浮点数图像数据
 src.convertTo(src, CV_32F);
 dst.convertTo(dst, CV_32F);
 pixel_visit_demo<float>(src, dst);
 imshow("result-float", dst/255.0);
 waitKey(0);

运行结果如下：