嵌入式程序调试与opencv图像库

一、在Ubuntu系统上练习程序代码的GDB调试

ubuntu18.04下进入终端,并创建存放GDB代码的文件夹,进入文件夹,创建GDB代码文件,并写入如下代码用于调试。
在这里插入图片描述

#include <stdio.h> 
void ShowRevertNum(int iNum) 
{         
	while (iNum > 10)         
		{  
			printf("%d", iNum % 10);                 
			iNum = iNum / 10;         
		}         
		printf("%d\n", iNum); 
} 
int main(void) 
{         
	int iNum;         
	printf("Please input a number :");         
	scanf("%d", &iNum);         
	printf("After revert : ");        
	ShowRevertNum(iNum);
} 

在终端对代码进行编译(注意此处需要加上-g)并进入GDB调试界面,在界面输入l显示代码及行号
在这里插入图片描述

b 16   //通过行号设置断点
b ShowRevertNum   //通过函数名设置断点
info b   //查看所有断点信息
run   //执行程序
whatis iNum   //查看iNum的类型
c   //继续调试
p iNum   //打印iNum的值
s   //单步调试

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
段错误调试
本段代码为

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#define BUFSIZE 256
static char acBuf[BUFSIZE];
static char *pStr;
int main(void)
{
	printf("please input a string:");
	gets(pStr);
	printf("\nyour string is:%s\n",pStr);
}

在这里插入图片描述
进行编译发现出现段错误,之后我们进入GDB调试,进行错误的修改
在这里插入图片描述

print pStr   //打印pStr的位置
b 9   //设置断点
r   //重新运行程序
set variable pStr=&acBuf   //修改变量的值
n   //单步执行

二、OpenCV的安装及简单应用

1.OpenCV的安装过程

推荐在此处下载OpenCV(相较于官网下载会快很多),版本的推荐3.x版本在这里插入图片描述
将下载的文件复制到主目录下进行解压配置

在这里插入图片描述
解压后进入命令行

cd opencv-3.4.11

在这里插入图片描述
安装依赖库和cmake ,如果提醒需要apt-get update,那就先sudo su进入root权限,再sudo apt-get update,然后在执行下面命令

sudo apt-get install cmake  
sudo apt-get install build-essential libgtk2.0-dev libavcodec-dev libavformat-dev libjpeg.dev libtiff5.dev libswscale-dev 

完成安装之后执行命令创建编译文件夹并进入文件夹进行配置

mkdir my_build_dir
cd my_build_dir

在这里插入图片描述

cmake一下

cmake -D CMAKE_BUILD_TYPE=Release -D CMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local ..

执行命令,等待编译完成

sudo make

在这里插入图片描述

执行命令

sudo make install

本命令执行完毕后OpenCV的编译过程就结束了,之后需要配置一些OpenCV的编译环境,首先将OpenCV的库添加到路径,使得其可以被系统找到

sudo gedit /etc/ld.so.conf.d/opencv.conf 

执行此命令后打开的可能是一个空白的文件,不用管,只需要在文件末尾添加

/usr/local/lib  

在这里插入图片描述

保存回到命令行界面
执行如下命令使得刚才的配置路径生效

sudo ldconfig  

配置bath

sudo gedit /etc/bash.bashrc  

在末尾添加如下

PKG_CONFIG_PATH=$PKG_CONFIG_PATH:/usr/local/lib/pkgconfig  
export PKG_CONFIG_PATH  

在这里插入图片描述

保存,执行如下命令使得配置生效

source /etc/bash.bashrc  

至此完成配置

Linux下编程

在opencv-3.4.11下创建test文件夹,cd test进入文件夹,创建test1.cpp文件,进入编程。test1.cpp的源码如下

#include <opencv2/highgui.hpp>
#include <opencv2/opencv.hpp>
using namespace cv;
using namespace std;
int main(int argc, char** argv)
{
	CvPoint center;
    double scale = -3; 

	IplImage* image = cvLoadImage("lena.jpg");
	argc == 2? cvLoadImage(argv[1]) : 0;
	
	cvShowImage("Image", image);
	
	
	if (!image) return -1; 	center = cvPoint(image->width / 2, image->height / 2);
	for (int i = 0;i<image->height;i++)
		for (int j = 0;j<image->width;j++) {
			double dx = (double)(j - center.x) / center.x;
			double dy = (double)(i - center.y) / center.y;
			double weight = exp((dx*dx + dy*dy)*scale);
			uchar* ptr = &CV_IMAGE_ELEM(image, uchar, i, j * 3);
			ptr[0] = cvRound(ptr[0] * weight);
			ptr[1] = cvRound(ptr[1] * weight);
			ptr[2] = cvRound(ptr[2] * weight);
		}

	Mat src;Mat dst;
	src = cvarrToMat(image);
	cv::imwrite("test.png", src);

    cvNamedWindow("test",1);  	imshow("test", src);
	 cvWaitKey();
	 return 0;
}

在这里插入图片描述
保存并进行编译

gcc test1.cpp -o test1 `pkg-config --cflags --libs opencv`

此处如果用gcc编译可能会出现这种错误
在这里插入图片描述
此处就将gcc换成g++就可以正常编译
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
运行前将原图片放入该文件夹内,之后运行

./test1

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

三、使用OpenCV库编写打开摄像头的程序

开始前先进行配置,在物理机上win+r打开输入services.msc,找到VMware USB Arbitration Service,开启该选项
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
进入虚拟机,点击虚拟机–设置,在该界面选择USB控制器,兼容性选择USB 3.0
在这里插入图片描述
之后操作如下
在这里插入图片描述

之后便可以正常打开摄像头
创建test2.cpp文件并将下列代码放入其中
在这里插入图片描述
简化版

#include<opencv2/opencv.hpp>
using namespace cv;
using namespace std;

int main()
{
	VideoCapture capture(0);
	while (1)
	{
		Mat frame;
		capture >> frame;
		imshow("读取视频帧", frame);
		waitKey(30);
	}

	system("pause");
	return 0;
}

具体效果如下
在这里插入图片描述
改进版

#include<iostream>
#include <opencv2/opencv.hpp>
#include<opencv2/core/core.hpp>
#include<opencv2/highgui/highgui.hpp>
using namespace cv;
using namespace std;

int main()
{
	//打开电脑摄像头
	VideoCapture cap(0);
	if (!cap.isOpened())
	{
		cout << "error" << endl;
		waitKey(0);
		return 0;
	}

	//获得cap的分辨率
	int w = static_cast<int>(cap.get(CV_CAP_PROP_FRAME_WIDTH));
	int h = static_cast<int>(cap.get(CV_CAP_PROP_FRAME_HEIGHT));
	Size videoSize(w, h);
	VideoWriter writer("RecordVideo.avi", CV_FOURCC('M', 'J', 'P', 'G'), 25, videoSize);
	
	Mat frame;
	int key;//记录键盘按键
	char startOrStop = 1;//0  开始录制视频; 1 结束录制视频
	char flag = 0;//正在录制标志 0-不在录制; 1-正在录制

	while (1)
	{
		cap >> frame;
		key = waitKey(100);
		if (key == 32)//按下空格开始录制、暂停录制   可以来回切换
		{
			startOrStop = 1 - startOrStop;
			if (startOrStop == 0)
			{
				flag = 1;
			}
		}
		if (key == 27)//按下ESC退出整个程序,保存视频文件到磁盘
		{
			break;
		}

		if (startOrStop == 0 && flag==1)
		{
			writer << frame;
			cout << "recording" << endl;
		}
		else if (startOrStop == 1)
		{
			flag = 0;
			cout << "end recording" << endl;
			
		}
		imshow("picture", frame);
	}
	cap.release();
	writer.release();
	destroyAllWindows();
	return 0;
}

使用该版在录像之后会生成.AVI文件
在这里插入图片描述

疑问:
如果要求打开你硬盘上一个视频文件来播放,请问简化版第7行代码如何修改?
答:VideoCapture capture(0);语句里的0改成硬盘的视频的路径

在第9行的while循环中,Mat是一个什么数据结构? 为什么一定要加一句waitKey延时代码,删除它行不行?
答:Mat这个类有两部分数据。一个是matrix header,这部分的大小是固定的,包含矩阵的大小,存储的方式,矩阵存储的地址等等。另一个部分是一个指向矩阵包含像素值的指针。
waitKey()函数的功能是不断刷新图像,频率为delay,单位是ms,返回值为当前键盘按下的值,没有按键时返回-1.
详细请看再谈OpenCV数据结构Mat详解和Opencv中waitKey()

此代码会在while循环中一直运行,你如果试图用鼠标关闭图像显示窗口,会发现始终关不掉。需要用键盘Ctrl+C 强制中断程序,非常不友好。如何改进?
答:写一个if语句,判断摁了某个键,退出while循环

参考文章

Windows10&Ubantu16.04&树莓派3B+安装opencv教程.

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转载自blog.csdn.net/java_creater/article/details/109373159