RK3568使用opencv（使用摄像头捕获图像数据显示）

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一、opencv相关的类

1. cv::VideoCapture

cv::VideoCapture 是 OpenCV 中用于视频捕捉的类，常用于从摄像头、视频文件、或者图像序列中捕获视频帧。它的主要功能是获取视频流或实时图像。

• 作用：它用于从视频文件、摄像头、图像序列中捕获图像帧，在这个示例中，我们使用它来从摄像头捕获视频流。

• 常用函数：

  • cv::VideoCapture cap(0)：构造函数，打开默认摄像头。如果需要打开其他设备或文件，可以传入不同的参数（例如，cap.open("video.mp4")用于打开视频文件）。
  • cap.isOpened()：检查摄像头是否成功打开。返回 true 表示成功，false 表示失败。
  • cap >> frame：从摄像头捕获一帧图像并将其存储到frame中。每次调用cap >> frame时都会读取摄像头的下一帧图像。
  • cap.release()：释放摄像头资源，当不再需要时关闭摄像头。

  示例：

  cv::VideoCapture cap(0);  // 打开默认摄像头
  if (!cap.isOpened()) {qWarning("Cannot open camera");return;
  }cv::Mat frame;
  cap >> frame;  // 从摄像头捕获一帧图像
  

2. cv::Mat

cv::Mat 是 OpenCV 中最常用的图像数据结构。它表示一个矩阵，通常用来存储图像数据，图像的每个像素对应矩阵中的一个元素。

• 作用：用于存储图像数据。每当我们从摄像头捕获一帧图像时，它会以 cv::Mat 的形式存储。

• 常用函数：

  • cv::Mat frame：声明一个 cv::Mat 对象，用于存储图像。
  • frame.data：返回图像数据的指针，表示图像的原始数据。
  • frame.cols 和 frame.rows：分别表示图像的列数（宽度）和行数（高度）。
  • frame.step：表示图像数据每一行的字节数，通常用于处理图像数据时的行对齐。

  示例：

  cv::Mat frame;
  cap >> frame;  // 从摄像头捕获图像帧
  

3. cv::cvtColor

cv::cvtColor 是 OpenCV 中用来进行颜色空间转换的函数。它可以将图像从一种颜色格式转换为另一种颜色格式。例如，BGR 转为 RGB、RGB 转为灰度图等。

• 作用：将图像从一个颜色空间转换为另一个颜色空间。因为 OpenCV 默认使用 BGR 格式，而 Qt 使用 RGB 格式，所以我们需要将捕获的图像从 BGR 转换为 RGB。

• 常用用法：

  cv::cvtColor(cvImage, cvImage, cv::COLOR_BGR2RGB);
  

  • cvImage：待转换的图像。
  • cv::COLOR_BGR2RGB：转换类型，表示从 BGR 转为 RGB。

  示例：

  cv::cvtColor(frame, frame, cv::COLOR_BGR2RGB);  // 将BGR格式转换为RGB格式
  

4. QImage

QImage 是 Qt 用来表示图像数据的类。它是 Qt 中图像处理的核心类，用于加载、保存和显示图像。

• 作用：用于在 Qt 应用中表示和操作图像数据。QImage 适用于将图像数据加载到内存中，并支持多种格式的图像显示和保存。

• 常用函数：

  • QImage::QImage(const uchar *data, int width, int height, int stride, Format format)：构造函数，用于从原始数据创建一个 QImage 对象。data 是图像数据的指针，width 和 height 是图像的尺寸，stride 是每行数据的字节数，format 是图像的格式。
  • QImage::Format_RGB888：表示 24 位 RGB 格式，每个像素占 3 个字节（R、G、B）。

  示例：

  QImage img(frame.data, frame.cols, frame.rows, frame.step, QImage::Format_RGB888);
  

  • frame.data：图像数据的指针。
  • frame.cols 和 frame.rows：图像的宽和高。
  • frame.step：每行图像数据的字节数。
  • QImage::Format_RGB888：指定图像格式为 24 位 RGB。

5. QPixmap

QPixmap 是 Qt 中用于显示图像的类。它比 QImage 更适合用作显示图像，因为它能更高效地处理图像的显示。

• 作用：用于显示图像。QPixmap 与 QImage 类似，但它是一个更适合用于图形显示的类，通常用于在 Qt 控件中展示图像。

• 常用函数：

  • QPixmap::fromImage(QImage &image)：从 QImage 创建一个 QPixmap。

  示例：

  label->setPixmap(QPixmap::fromImage(img));  // 将QImage转换为QPixmap并显示
  

总结

• cv::VideoCapture：用于从视频设备（如摄像头）获取图像帧。
• cv::Mat：用于存储图像数据的矩阵。每一帧图像都是一个 cv::Mat 对象。
• cv::cvtColor：用于颜色空间转换，通常用于将 OpenCV 的 BGR 格式转换为 Qt 的 RGB 格式。
• QImage：Qt 用于表示图像数据的类，提供了从原始数据创建图像并显示的功能。
• QPixmap：Qt 用于显示图像的类，通常用于在界面中显示图像。

这些类和函数组合在一起，使得 OpenCV 能够与 Qt 无缝集成，从摄像头捕获图像并显示在 Qt 界面中。

二、代码实现

#ifndef WIDGET_H
#define WIDGET_H#include <QWidget>
#include <QLabel>
#include <QTimer>
#include <opencv2/opencv.hpp>QT_BEGIN_NAMESPACE
namespace Ui {
class Widget;
}
QT_END_NAMESPACEclass Widget : public QWidget
{Q_OBJECTpublic:Widget(QWidget *parent = nullptr);~Widget();private slots:void updateFrame();  // 更新视频帧private:Ui::Widget *ui;QLabel *label;  // 用于显示视频的QLabelcv::VideoCapture cap;  // OpenCV的摄像头捕获对象QTimer *timer;  // 用于定时刷新视频帧
};#endif // WIDGET_H

#include "widget.h"
#include "ui_widget.h"
#include <QImage>
#include <QPixmap>
#include <QDebug>Widget::Widget(QWidget *parent): QWidget(parent),ui(new Ui::Widget),label(new QLabel(this)),cap(0)  // 使用默认摄像头
{ui->setupUi(this);label->setGeometry(10, 10, 640, 480);  // 设置QLabel的位置和大小if (!cap.isOpened()) {qWarning("Cannot open camera");return;}// 创建定时器，每隔30ms捕获一帧图像并更新显示timer = new QTimer(this);connect(timer, &QTimer::timeout, this, &Widget::updateFrame);timer->start(30);  // 30ms更新一次（约33帧每秒）
}Widget::~Widget()
{delete ui;
}void Widget::updateFrame()
{cv::Mat frame;cap >> frame;  // 捕获一帧图像if (frame.empty()) {qWarning("Captured frame is empty!");return;}// 将OpenCV图像从BGR格式转换为RGB格式cv::cvtColor(frame, frame, cv::COLOR_BGR2RGB);// 将OpenCV的Mat转换为Qt支持的QImageQImage img(frame.data, frame.cols, frame.rows, frame.step, QImage::Format_RGB888);// 将QImage转换为QPixmap并设置到QLabel上显示label->setPixmap(QPixmap::fromImage(img));
}