快速上手Opencv：HighGUI图形用户界面

1.图像的载入、显示和输出到文件

1.1 图像的载入：imread()函数

Mat imread(const string &filename,int flags=1)

• 第一个参数：图片路径
• 第二个参数：载入标识，指定一个加载图像的颜色类型。可以看到它自带的默认值为1

1.2 图像的显示：imshow()函数

void imshow(const string& winname InputArray mat)

• 第一个参数:填需要显示的窗口标识名称
• 第二个参数:填需要显示的图像

1.3 创建窗口:namedWindow()函数

void namedWindow(const string &winname, int flags=WINDOW_AUTOSIZE)

• 第一个参数:窗口名称
• 第二个参数:窗口的标识,可以设置以下几个值

  WINDOW_NORMAL:用户可以改变窗口大小
  WINDOW_AUTOSIZE:窗口大小会自动调整使用图片的大小,用户不能手动改变窗口的大小
  WINDOW_OPENGL:窗口创建的时候会支持OPENGL

1.4 输入图像到文件:imwrite()函数

bool imwrite(const string& filename, InputArray img, const vector<int>& params=vector<int>() )

• 第一个参数: 填写要写入的文件名,带上后缀,如123.jpg
• 第二个参数:一般填一个Mat类型的图像数据
• 第三个参数:表示为特定格式保存的参数编码

1.5综合案例代码

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

int main() {
    
    
	//---------------------1.图像的载入和显示---------------------
	Mat girl = imread("../../image/girl.jpg"); //载入图像到Mat
	namedWindow("【1】动漫图", WINDOW_NORMAL); //创建一个名为 [1]动漫图 的窗口
	imshow("【1】动漫图", girl); //显示名为“【1】动漫图”的窗口

	//-----------------------2.初级图像混合------------------------
	Mat dota= imread("../../image/dota.jpg");
	Mat logo = imread("../../image/logo.jpg");

	//载入后显示
	namedWindow("【2】dota",WINDOW_NORMAL);
	imshow("【2】dota", dota);
	namedWindow("【3】logo", WINDOW_NORMAL);
	imshow("【3】logo", logo);
	
	//定义一个Mat类型，用于存放图像的ROI
	Mat imageROI;
	//方法一
	imageROI = dota(Rect(800, 350, logo.cols, logo.rows));
	//方法二
	dota(Range(350, 350 + logo.rows), Range(800, 800 + logo.cols));
	
	//将image2加到image1上
	addWeighted(imageROI, 0.5, logo, 0.3, 0., imageROI);
	
	//显示结果
	namedWindow("【4】dota+logo", WINDOW_NORMAL);
	imshow("【4】dota+logo", dota);

//-------------------------------3.图像的输出----------------------------
	//将一个Mat图像输出到图像文件
	imwrite("由imrite生成的图片.jpg", dota);
	waitKey(0);
	
	return 0;
}

2. 滑动条的创建和使用

2.1 创建滑动条：createTrackbar()函数

int createTrackbar(const string& trackbarname , const string& winname , int* value , int count, TrackbarCallback onChange=0 , void* userdata=0);

• 第一个参数：轨迹条的名字
• 第二个参数：窗口的名字
• 第三个参数：一个指向整形的指针，表示滑块的位置。在创建时，滑块的初始位置就是该变量当前的值。
• 第四个参数：表示滑块可以达到的最大值。滑块最小位置的值始终为0；

2.2 滑动条案例

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

#define WINDOW_NAME "【线性混合示例】" //为窗口标题定义的宏


//---------------------全局变量声明部分---------------------
const int g_nMaxAlphaValue = 100; //Alpha的最大值
int g_nAlphaValueSlider; //滑动条对应的变量
double g_dAlphaValue;
double g_dBetaValue;

//声明存储图像的变量
Mat g_srcImage1;
Mat g_srcImage2;
Mat g_dstImage;


//--------------------on_Trackbar()函数---------------------
//相应滑动条的回调函数
void on_Trackbar(int, void*) {
    
    
	//求出当前alpha值相当于最大值的比例
	g_dAlphaValue = (double)g_nAlphaValueSlider / g_nMaxAlphaValue;
	//则beta值为1-alpha的值
	g_dBetaValue = (1.0 - g_dAlphaValue);

	//根据alpha和beta值进行线性混合
	addWeighted(g_srcImage1, g_dAlphaValue, g_srcImage2, g_dBetaValue, 0.0, g_dstImage);

	//显示效果图
	imshow(WINDOW_NAME, g_dstImage);

}

int main() {
    
    
	//加载图像
	g_srcImage1 = imread("../../image/1.tif");
	g_srcImage2 = imread("../../image/2.tif");
	if (!g_srcImage1.data) {
    
    
		cout << "读取第一幅图片失败" << endl;
		return -1;
	}
	if (!g_srcImage2.data) {
    
    
		cout << "读取第二幅图片失败" << endl;
		return -1;
	}

	//设置滑动条初值为70
	g_nAlphaValueSlider = 70;

	//创建窗体
	namedWindow(WINDOW_NAME, 1);

	//在创建的窗体中创建一个滑动条控件
	char TrackbarName[50];
	sprintf_s(TrackbarName, "透明值%d", g_nMaxAlphaValue);
	createTrackbar(TrackbarName, WINDOW_NAME, &g_nAlphaValueSlider,
		g_nMaxAlphaValue, on_Trackbar);

	//结果在回调函数中显示
	on_Trackbar(g_nAlphaValueSlider, 0);
	
	waitKey(0);
	return 0;
}

2.3 获取当前轨迹条的位置：getTrackbarPos()函数

该函数是配合createTrackbar使用的函数，它用于获取当前轨迹条的位置。
int getTrackbarpos(const string& trackbarname,const string& winname);

• 第一个参数：表示轨迹条的名字
• 第二个参数：表示轨迹条的父窗口的名称

3.鼠标操作

OpenCV中的鼠标操作和滑动条的消息映射方式很类似，都是通过一个中介函数配合一个回调函数来实现的。
void setMousecCallback(const string &winname,MouseCallback onMouse,void* userdata=0)

• 第一个参数：窗口的名称
• 第二个参数：指定窗口里每次鼠标时间发生的时候，被调用的函数指针。

3.1 鼠标操作案例

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

#define WINDOW_NAME "【程序窗口】"

//----------------------------全局函数声明-----------------------
void on_MouseHandle(int event, int x, int y, int flags, void* param);
void DrawRectangle(Mat& img, Rect box);
void ShowHelpText();

//-------------------------全局变量声明部分-----------------------
Rect g_rectangle;
bool g_bDrawingBox = false;//是否进行绘制
RNG g_rng(12345);

int main() {
    
    
	g_rectangle = Rect(-1, -1, 0, 0);
	Mat srcImage(600, 800, CV_8UC3), tempImage;
	srcImage.copyTo(tempImage);
	g_rectangle = Rect(-1, -1, 0, 0);
	srcImage = Scalar::all(0);

	//设置鼠标操作回调函数
	namedWindow(WINDOW_NAME);
	setMouseCallback(WINDOW_NAME, on_MouseHandle, (void*)& srcImage);

	//循环，当进行绘制的标识符为真时，进行绘制
	while (1) {
    
    
		srcImage.copyTo(tempImage); //复制原图到临时变量
		if (g_bDrawingBox)
			DrawRectangle(tempImage, g_rectangle);
		imshow(WINDOW_NAME, tempImage);
		if (waitKey(10) == 27) 
			break; //按下ESC程序退出
	}
	return 0;
}

void on_MouseHandle(int event, int x, int y, int flag, void* param) {
    
    
	Mat& image = *(Mat*)param;
	switch (event) {
    
    
		//鼠标移动消息
		case EVENT_MOUSEMOVE:
		{
    
    
			if (g_bDrawingBox)//如果是否进行绘制的标识为真，则记录下长和宽到RECT型变量中
			{
    
    
				g_rectangle.width = x - g_rectangle.x;
				g_rectangle.height = y - g_rectangle.y;
			}
		}
			break;
		//左键摁下
		case EVENT_LBUTTONDOWN:
		{
    
    
			g_bDrawingBox = true;
			g_rectangle = Rect(x, y, 0, 0);//记录起始点
		}
			break;

		//左键松开
		case EVENT_LBUTTONUP:
		{
    
    
			g_bDrawingBox = false;//置标识符为false
			//对宽和高小于的0处理
			if (g_rectangle.width < 0) {
    
    
				g_rectangle.x += g_rectangle.width;
				g_rectangle.width *= -1;
			}

			if (g_rectangle.height < 0) {
    
    
				g_rectangle.x += g_rectangle.height;
				g_rectangle.height *= -1;
			}

			//调用绘制函数
			DrawRectangle(image, g_rectangle);
		}
			break;
	}
}


//------------------------DrawRectangle()函数------------------------
void DrawRectangle(Mat& img, Rect box) {
    
    
	rectangle(img, box.tl(), box.br(), Scalar(g_rng.uniform(0, 255),
		g_rng.uniform(0, 255), g_rng.uniform(0, 255)));//设置随机颜色
}