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搭建Qt界面的OpenCV开发环境

2016-01-21 13:48 369 查看
OpenCV包含了大量的机器视觉处理算法，虽然也提供了highgui的界面功能，但实在有限（也就是一个窗口，加一些使用像素进行绘图的方法），与用户交互相关的功能极少（比如有Trackbar），貌似连个可视化的用户接口的button也没见过，而Qt正好能弥补OpenCV在这些方面的不足：通过OpenCV完成底层算法，用Qt完成上层的应用接口，哇咔，这不是完美组合么！本文原来的初衷是想通过Qt开发来实战练练C++，现在看来是要Qt与OpenCV一起搞了。这篇文章就是安装Qt及在Qt中配置OpenCV的开发环境。

安装Qt存在的一个普遍的问题是：低版本的gcc可能无法编译高版本的Qt。我参照了博客园中的一篇博客 ，搭配使用Qt4.8.6+QtCreator2.6.1+gcc4.9.2，这些软件的下载链接依次是：

qt-everywhere-opensource-src-4.8.6.tar.gz: http://download.qt-project.org/official_releases/qt/4.8/4.8.6/
qt-creator-linux-x86_64-opensource-2.6.1.bin: http://download.qt-project.org/official_releases/qtcreator/2.6/2.6.1/
gcc-4.9.2: http://mirror.bjtu.edu.cn/gnu/gcc/

根据自己的机器环境选择下载，我的环境是：CentOS 6.5 64bit。qt-creator仅仅是Qt开发啊的IDE环境，qt是指包含相关程序的开发库，两者是不同的。在使用Qt开发的过程中完全可以通过vi+命令行的方式搞定，一开始为了能更深入一些，我也是这样做的。但在之后的实际开发中，由于qt-creator提供语法高亮，快速定位源码等很好用的功能，推荐直接使用qt-creator这个集成开发环境。上面gcc链接的镜像是来自北交大，也可以自己选择镜像下载（我用的是学校的ftp）。


1. 更新gcc到4.9.2

进入gcc解压包所在目录，
<code style="margin: 0px; padding: 0.5em; font-stretch: normal; line-height: normal; font-family: Monaco, 'Courier New', 'DejaVu Sans Mono', 'Bitstream Vera Sans Mono', monospace; color: rgb(51, 51, 51); border: none; display: block; background: rgb(248, 248, 255);">mkdir gccout                       " 新建一个目录用于保存编译gcc生成的文件
cd gccout                          " 在gccout目录中运行所有命令
../contrib/download_prerequisites  " 安装一些依赖项
../configure --prefix=/usr/local --mandir=/usr/local/share/man --enable-checking=release --enable-languages=c,c++,java --enalbe-java-awk=gtk --disable-multilib
make -j4                           " 编译，大约半个多小时吧，看机器性能了
make install                       " 安装，很快，几十秒</code>


按上面的--prefix配置，gcc4.9.2会安装到
/usr/local
目录下，系统原来会有旧版本的gcc（要安装新版gcc必须要求系统中已经含有gcc，这样才能编译gcc源码），因此还要更新gcc到刚安装的4.9.2，则
<code style="margin: 0px; padding: 0.5em; font-stretch: normal; line-height: normal; font-family: Monaco, 'Courier New', 'DejaVu Sans Mono', 'Bitstream Vera Sans Mono', monospace; color: rgb(51, 51, 51); border: none; display: block; background: rgb(248, 248, 255);">su root                            " 切换到root
cd /usr/bin/
mv gcc gcc477                      " 将旧版本的gcc软链接重命名，还可以通过gcc477使用旧版gcc
mv g++ g++477                      " 将旧版本的g++软链接重命名，还可以通过g++477使用旧版g++
ln -s /usr/local/bin/gcc gcc       " 将gcc链接为gcc4.9.2
ln -s /usr/local/bin/g++ g++</code>


2. 编译安装Qt-4.8.6

解压缩之后，进入Qt目录，
<code style="margin: 0px; padding: 0.5em; font-stretch: normal; line-height: normal; font-family: Monaco, 'Courier New', 'DejaVu Sans Mono', 'Bitstream Vera Sans Mono', monospace; color: rgb(51, 51, 51); border: none; display: block; background: rgb(248, 248, 255);">./configure
make                                     " 编译时间很长，2个多小时吧
make install</code>


我第一次编译中途遇到一个error，提示没有gstream，我使用yum直接就更新了，
<code style="margin: 0px; padding: 0.5em; font-stretch: normal; line-height: normal; font-family: Monaco, 'Courier New', 'DejaVu Sans Mono', 'Bitstream Vera Sans Mono', monospace; color: rgb(51, 51, 51); border: none; display: block; background: rgb(248, 248, 255);">yum install gstream*</code>


再接着
make
就成功了。接着要使用Qt还要配置Qt所在的路径（即环境变量），
<code style="margin: 0px; padding: 0.5em; font-stretch: normal; line-height: normal; font-family: Monaco, 'Courier New', 'DejaVu Sans Mono', 'Bitstream Vera Sans Mono', monospace; color: rgb(51, 51, 51); border: none; display: block; background: rgb(248, 248, 255);">cd /etc/profile.d/      " 这个目录中各种环境变量
vi qt4.sh               " 新建一个环境变量配置文件</code>


在
qt4.sh
中添加如下的信息，当然，Qt默认安装目录是在
/usr/local/Trolltech/Qt-4.8.6
，我没有改（改过的修改
QTDIR
变量就好了），
[code]export QTDIR=/usr/local/Trolltech/Qt-4.8.6
export PATH=$QTDIR/bin:$PATH
export MANPATH=$QTDIR/man:$MANPAT
export LD_LIBRARY_PATH=$QTDIR/lib:$LD_LIBRARY_PATH


最后通过
source
 /etc/profile
使配置的环境变量生效就OK了。


3. 安装qt-creator-2.6.1

因为下载的qtcreator是bin格式文件，因此直接在shell中运行，
<code style="margin: 0px; padding: 0.5em; font-stretch: normal; line-height: normal; font-family: Monaco, 'Courier New', 'DejaVu Sans Mono', 'Bitstream Vera Sans Mono', monospace; color: rgb(51, 51, 51); border: none; display: block; background: rgb(248, 248, 255);">./qt-creator-linux-x86_64-opensource-2.6.1.bin</code>


安装过程同Windows下一样，提示安装目录，我保留默认的
opt/qtcreator
。安装好后在CentOS的启动栏菜单中就能看Qt-creator了。但要让qt-creator配合Qt4.8.6使用，则还要再qt-creator中进行一些配置，执行qt-creator菜单栏
Tools->Option...
，配置如下图：



在qt-creator中配置Qt路径



配置用于编译的gcc

这时就可以使用qt-creator新建Qt工程了。然而，我们下面的例子却不打算这么做。除非你是高手，否则我们应该使用命令行而非qt-creator来进行工程规划，qt-creator仅仅是为那些为了赶时间的设计师准备的！


4. Qt与OpenCV强强联合的牛刀小试

这时我们可以写个小程序小小体验一把了，我们来写个程序实现：通过Qt弹出文件选择对话框，然后用OpenCV中的imread函数读取图片，最后通过Qt界面将图片显示出来。

其中的困难点在于Qt的图片数据类型QImage格式与OpenCV的Mat格式不一致，因此要实现转换，这通过下面的函数实现Mat到QImage的转换，打开文件对话框和显示图片的代码都在main函数中，下面是源代码：
<code class="sourceCode cpp" style="margin: 0px; padding: 0.5em; font-stretch: normal; line-height: normal; font-family: Monaco, 'Courier New', 'DejaVu Sans Mono', 'Bitstream Vera Sans Mono', monospace; color: rgb(51, 51, 51); border: none; display: block; background: rgb(248, 248, 255);"><span class="co" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(96, 160, 176); font-style: italic;">/*</span>
<span class="co" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(96, 160, 176); font-style: italic;"> * FileName : main.cpp</span>
<span class="co" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(96, 160, 176); font-style: italic;"> * Author   : xiahouzuoxin @163.com</span>
<span class="co" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(96, 160, 176); font-style: italic;"> * Version  : v1.0</span>
<span class="co" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(96, 160, 176); font-style: italic;"> * Date     : Sun 23 Nov 2014 04:29:47 PM CST</span>
<span class="co" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(96, 160, 176); font-style: italic;"> * Brief    : </span>
<span class="co" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(96, 160, 176); font-style: italic;"> * </span>
<span class="co" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(96, 160, 176); font-style: italic;"> * Copyright (C) MICL,USTB</span>
<span class="co" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(96, 160, 176); font-style: italic;"> */</span>
<span class="ot" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(0, 112, 32);">#include <QApplication></span>
<span class="ot" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(0, 112, 32);">#include <QWidget></span>
<span class="ot" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(0, 112, 32);">#include <QImage></span>
<span class="ot" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(0, 112, 32);">#include <QLabel></span>
<span class="ot" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(0, 112, 32);">#include <QPushButton></span>
<span class="ot" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(0, 112, 32);">#include <QHBoxLayout></span>
<span class="ot" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(0, 112, 32);">#include <QVBoxLayout></span>
<span class="ot" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(0, 112, 32);">#include <QFileDialog></span>

<span class="ot" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(0, 112, 32);">#include <cv.h></span>
<span class="ot" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(0, 112, 32);">#include <highgui.h></span>

<span class="kw" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(0, 112, 32); font-weight: bold;">using</span> <span class="kw" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(0, 112, 32); font-weight: bold;">namespace</span> cv;

<span class="dt" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(144, 32, 0);">static</span> <span class="ot" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(0, 112, 32);">QImage</span> Mat2QImage(Mat& image)
{
    <span class="ot" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(0, 112, 32);">QImage</span> img;

    <span class="kw" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(0, 112, 32); font-weight: bold;">if</span> (image.channels()==<span class="dv" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(64, 160, 112);">3</span>) {
        cvtColor(image, image, CV_BGR2RGB);
        img = <span class="ot" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(0, 112, 32);">QImage</span>((<span class="dt" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(144, 32, 0);">const</span> <span class="dt" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(144, 32, 0);">unsigned</span> <span class="dt" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(144, 32, 0);">char</span> *)(image.data), image.cols, image.rows,
                image.cols*image.channels(), <span class="ot" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(0, 112, 32);">QImage::</span>Format_RGB888);
    } <span class="kw" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(0, 112, 32); font-weight: bold;">else</span> <span class="kw" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(0, 112, 32); font-weight: bold;">if</span> (image.channels()==<span class="dv" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(64, 160, 112);">1</span>) {
        img = <span class="ot" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(0, 112, 32);">QImage</span>((<span class="dt" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(144, 32, 0);">const</span> <span class="dt" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(144, 32, 0);">unsigned</span> <span class="dt" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(144, 32, 0);">char</span> *)(image.data), image.cols, image.rows,
                image.cols*image.channels(), <span class="ot" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(0, 112, 32);">QImage::</span>Format_ARGB32);
    } <span class="kw" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(0, 112, 32); font-weight: bold;">else</span> {
        img = <span class="ot" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(0, 112, 32);">QImage</span>((<span class="dt" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(144, 32, 0);">const</span> <span class="dt" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(144, 32, 0);">unsigned</span> <span class="dt" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(144, 32, 0);">char</span> *)(image.data), image.cols, image.rows,
                image.cols*image.channels(), <span class="ot" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(0, 112, 32);">QImage::</span>Format_RGB888);
    }

    <span class="kw" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(0, 112, 32); font-weight: bold;">return</span> img;
}

<span class="dt" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(144, 32, 0);">int</span> main(<span class="dt" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(144, 32, 0);">int</span> argc, <span class="dt" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(144, 32, 0);">char</span> *argv[])
{
    <span class="ot" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(0, 112, 32);">QApplication</span> app(argc, argv);

    <span class="ot" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(0, 112, 32);">QWidget</span> *wn = <span class="kw" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(0, 112, 32); font-weight: bold;">new</span> <span class="ot" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(0, 112, 32);">QWidget</span>;
    wn->setWindowTitle(<span class="st" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(64, 112, 160);">"disp image"</span>);

    <span class="ot" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(0, 112, 32);">QString</span> filename = <span class="ot" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(0, 112, 32);">QFileDialog::</span>getOpenFileName(<span class="dv" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(64, 160, 112);">0</span>, <span class="st" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(64, 112, 160);">"Open File"</span>, <span class="st" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(64, 112, 160);">""</span>, <span class="st" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(64, 112, 160);">"*.jpg *.png *.bmp"</span>, <span class="dv" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(64, 160, 112);">0</span>);
    <span class="kw" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(0, 112, 32); font-weight: bold;">if</span> (filename.isNull()) {
        <span class="kw" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(0, 112, 32); font-weight: bold;">return</span> <span class="dv" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(64, 160, 112);">-1</span>;
    }

    Mat image = imread(filename.toAscii().data(), <span class="dv" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(64, 160, 112);">1</span>);
    <span class="ot" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(0, 112, 32);">QImage</span> img = Mat2QImage(image); 

    <span class="ot" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(0, 112, 32);">QLabel</span> *label = <span class="kw" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(0, 112, 32); font-weight: bold;">new</span> <span class="ot" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(0, 112, 32);">QLabel</span>(<span class="st" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(64, 112, 160);">""</span>, <span class="dv" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(64, 160, 112);">0</span>);
    label->setPixmap(<span class="ot" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(0, 112, 32);">QPixmap::</span>fromImage(img));

    <span class="ot" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(0, 112, 32);">QPushButton</span> *bnt = <span class="kw" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(0, 112, 32); font-weight: bold;">new</span> <span class="ot" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(0, 112, 32);">QPushButton</span>(<span class="st" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(64, 112, 160);">"Quit"</span>);
    <span class="ot" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(0, 112, 32);">QObject::</span>connect(bnt, <span class="kw" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(0, 112, 32); font-weight: bold;">SIGNAL</span>(clicked()), &app, <span class="kw" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(0, 112, 32); font-weight: bold;">SLOT</span>(quit()));

    <span class="ot" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(0, 112, 32);">QVBoxLayout</span> *layout = <span class="kw" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(0, 112, 32); font-weight: bold;">new</span> <span class="ot" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(0, 112, 32);">QVBoxLayout</span>;
    layout->addWidget(label);
    layout->addWidget(bnt);
    wn->setLayout(layout);

    wn->show();

    <span class="kw" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(0, 112, 32); font-weight: bold;">return</span> app.exec();
}</code>


关键是上面的代码直接在Qt中能编译吗？肯定不行，用脚趾头想想就知道，Qt怎么能找到
cv.h
这些头文件呢，又怎么能找到
imread
这些OpenCV中的函数呢！

因此我们要在Qt中使用OpenCV，我们必需要将OpenCV头文件的路径和
imread
函数的库和库路径告知Qt，如果你一直像我一样使用的是Makefile来编译OpenCV工程，那将OpenCV集成到Qt中的那真是小菜一碟了。我们先用
qmake
 -project
命令生成
pro
文件，
.pro
文件在Qt工程中起重要作用。要在Qt中使用OpenCV，我们只要修改
pro
文件就好了，



opencv嵌入到Qt中

从上图知，我们在
pro
文件的
INCLUDEPATH
变量中添加了OpenCV头文件所在路径，在
LIBS
变量中添加了库所在路径及所使用的库（-L指定库路径，-llib指定程序中用到的lib库）。修改完
pro
文件保存后，这个时候再使用
qmake
命令编译，就可以生成Makefile文件，执行
make
就得到可执行文件了。我们不妨看看执行显示图片的结果。



使用Qt中的label显示lyc美图

整理一下上面编译Qt程序依次用到的命令（其实就3个），
<code style="margin: 0px; padding: 0.5em; font-stretch: normal; line-height: normal; font-family: Monaco, 'Courier New', 'DejaVu Sans Mono', 'Bitstream Vera Sans Mono', monospace; color: rgb(51, 51, 51); border: none; display: block; background: rgb(248, 248, 255);">qmake -project         " 生成pro文件，修改后执行下面的命令
qmake                  " 生成Makefile文件
make                   " gcc编译生成目标可执行文件，可执行文件名默认为当前目录名</code>


这个例子的cpp源码及pro文件下载。

FROM: http://blog.csdn.net/xiahouzuoxin/article/details/41692891
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