[예습] Basics of openCV

Mat

• openCV의 기본데이터 타입
• “Matrix”
• Declaration
  • Mat (int rows, int cols, int type)
    • Mat mtx(3, 3, CV_32F): 3x3 floating-point matrix
    • Mat img(1080, 1920, CV 8UC3): 3-channel (color) image of 1920 columns and 1080 rows
  • Mat (Size size, int type)
    • Mat img(Size(1920, 1080), CV 8UC3)
  • Mat (const Mat & m) * copy matrix
  • Mat (Size size, int type, const Scalar& s) * Scalar: 픽셀의 특정한 값 * Mat img(h, w, CV_8UC1, Scalar(255))
    * cv::Mat test(480 ,640, CV_8UC3, Sclar(0,255,0)); * 480, 640: VGA * CV_8UC3: 3 channel, 8-bit unsigned * Sclar(0,255,0): green * namespace를 쓰면 cv를 생략 가능 if not) cv::Mat, std:cout.. * multi-channel image: Scalar(255,0,0) (B,G,R)

Pixel type

• CV_8U: 8-bit unsigned integer: uchar ( 0~255 )
• CV_8S: 8-bit signed integer: schar ( -128~127 )
• CV_16U: 16-bit unsigned integer: ushort ( 0~65535 )
• CV_16S: 16-bit signed integer: short ( -32768~32767 )
• CV_32S: 32-bit signed integer: int ( -2147483648~2147483647 )
• CV_32F: 32-bit floating-point number: float ( -FLT_MAX~FLT_MAX, INF, NAN )
• CV_64F: 64-bit floating-point number: double ( -DBL_MAX~DBL_MAX, INF, NAN )
• Multi-channel array: CV_8UC3(Color Image: 3-Channel), CV_8U(3), CV_64FC4, CV64FC(4)

CV: Computer Vision
Normally Intensity Level = 256
-> intensity level을 표현하기 위해(하나의 픽셀의 값을 표현하기 위해) 8bit가 필요
Mat이라는 데이터타입은 영상을 표현하는 것뿐만 아니라 행렬 영상, 전처리과정, 엣지검출과정에서 픽셀값을 signed값이나 floating값을 가지는 경우 발생

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Read an image in openCV

• Display an image
  Mat imread(const string& filename, int flags=1)
  • Load Image
  • Flag 1: Color image (Default)
  • Flag 2 or 0: Gray scale image

int main() {
	Mat img;
	img = imread(“lena.png”, 1);
	imshow(“Window”, img);
	waitKey(0);
}

• void imshow(const string &winname, InputArray mat)
  • Display Image
  • winname: Name of the window
  • mat: image to be shown

Resize an image in openCV

• resize(Mat src, Mat dst, Size(cols, rows))
  • src: input image
  • dst: output image
  • Size(cols, rows): Size of image to convert

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Read a video in openCV

• Read a video from a file
  • 클래스 선언
    VideoCapture cap;
    • openCV에서 제공되는 class
  • 파일 읽어오기
    

    if (cap.open(“background.mp4”) == 0) {
        cost << “no such file!” << endl;
        waitKey(0);
    }
    

    • 파일이 존재하지 않을 경우 프로그램 정지
  • 무한 루프
    

    while(1) {
        cap >> frame
        if(frame.empty()) {
          count << “end of video” << endl;
          break;
        }
        imshow(“video”, frame);
        waitKey(33);
    }
    

    • 영상의 한 frame씩 frame변수로 이동 (첫번째 frame부터)
    • 영상이 끝날때까지 출력
    • waitKey: 사용자의 키를 기다림(frame Interval) 영상간의 간격
      • 0 = Forever
    • 공식: 1000/fps
      • 1초 = 1000ms
      • 2배 faster -> 1000/2fps = 500/fps
    • milliseconds(단위)
    • speed를 increase or decrease
• Read a video from a webcam
  • VideoCapture cap(0);
    • webcam device number = 0
  • waitKey(16);
    • waitKey(1000 / fps);

VideoCapture Class

• Method GET
  비디오에 대한 상세한 정보를 확인
  • CAP_PROP_POS_MSEC: 현재 비디오 파일의 재생 위치(시간)
  • CAP_PROP_POS_FRAMES: 현재 영상의 프레임 순서(개수)
  • CAP_PROP_FRAME_WIDTH: 프레임의 가로
  • CAP_PROP_FRAME_HEIGHT: 프레임의 세로
  • CAP_PROP_FRAME_COUNT: 프레임의 총 개수
  • CAP_PROP_FPS: Frame rate(초당 존재하는 영상의 수)
  • …

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Write an image & a video

Write images

• void imwrite(const String& filename, InputArray img,
  const std::vector& params = std:vector());
  • filename: 파일 이름
    • img: 저장될 영상(여러개 가능) (Mat or vector of Mat)
    • params: Format-specific parameters encoded as pairs (중요x)

VideoWriter Class

• VideoWriter::VideoWriter(constr String& filename, int fourcc, double fps, Size frameSize,
  bool isColor = true)
  • filename: 비디오 이름
  • fourcc: 4-character code of codec used to compress the frames (영상 압축)
  • fps: Frame rate of the created video stream
  • frameSize: Size of the video frames
  • isColor: Not zero - color frame, zero - gray scale frame
• Member functions
  • void VideoWriter::write(const Mat& image)
    • image: The written frame
    • 지정된 영상을 video file에 작성
    • It must have the same size as has been specified when opening the video writer
  • void VideoWriter::release()
    • Closes the video writer
    • The method is automatically called by subsequent by VideoWriter destructor