cvui.h 使用总结

2023-11-05

很多情况下个人更多用QT搭配opencv进行一系列开发，QT可以迅速开发出合乎要求的界面。但是实际上，试验过程中并不需要一个美观且功能齐全的界面，使用opencv进行图像处理，可能反反复复使用的是按键、勾选按钮、图片显示、参数修改或者显示等功能，这些小功能似乎没必要动用QT的牛刀。

有一个非常小巧的GUI库，CVUI。它是建立在OpenCV绘图基元之上的，除OpenCV之外，没有任何依赖性。而使用它只需要包含一个头文件即可，具有非常好的跨平台特性。

这是它的官方网站

接下来使用最新的 2.7.0 版本进行使用总结，配合使用官方例子。

1 使用前的准备

下载头文件 cvui.h ，添加到项目中，在需要使用GUI的源文件添加如下代码：

#define CVUI_IMPLEMENTATION
#include <cvui.h>

注意：并不是在H头文件中进行添加，如果有多个 CPP文件使用GUI功能，则均添加（宏定义可以只添加一次）。

2 显示图片

CVUI与opencv一样，使用imshow进行显示：

//hello-world例子
//cv::imshow(WINDOW_NAME, imageOut);

cvui::init(WINDOW_NAME);//使用一个CVUI窗体前，必须输入窗体名进行初始化
cvui::imshow(WINDOW_NAME, imageOut);//窗体显示，格式同cv函数

注意：初始化是必须滴。

3 按键

按键的显示与按键状态使用同一个函数：

//hello-world例子
//在imageOut中添加一个按键，显示内容为“Hello,world!”
    cvui::button(imageOut, 110, 80, "Hello, world!")

//得到这个按键的状态，如果按下则count值加一
    if (cvui::button(imageOut, 110, 80, "Hello, world!")) {
        // The button was clicked, so let's increment our counter.
        count++;
    }

//函数原型，可以查看h文件298行了解更详细的信息
bool button(cv::Mat& theWhere, int theX, int theY, const cv::String& theLabel);
bool button(cv::Mat& theWhere, int theX, int theY, int theWidth, int theHeight, const cv::String& theLabel);
bool button(cv::Mat& theWhere, int theX, int theY, cv::Mat& theIdle, cv::Mat& theOver, cv::Mat& theDown);

4 文字/变量显示

CVUI很关心我们的编程习惯，认为同时显示字符串和变量是一件很麻烦的事情，于是就有了一个和C语言printf函数很像的函数：

//hello-world例子
//显示字符串加变量

// Sometimes you want to show text that is not that simple, e.g. strings + numbers.
// You can use cvui::printf for that. It accepts a variable number of parameter, pretty
// much like printf does.
// Let's show how many times the button has been clicked.

		cvui::printf(imageOut, 250, 90, 0.4, 0xff0000, "Button click count: %d", count);

//用于在imageOut显示一行字符串和变量值，0xff0000显然为颜色红，具体看H文件391行

5 文字显示

使用的是：text函数，与printf不同的是，不能显示变量而已。

//例子trackbar
//函数原型，详见H头文件372行
void text(cv::Mat& theWhere, int theX, int theY, const cv::String& theText, double theFontScale = 0.4, unsigned int theColor = 0xCECECE);

//参数依次为
//theWhere：输入图像
//theX：X坐标
//theY：Y坐标
//theText：文本内容
//theFontScale：文本尺寸
//theColor：颜色

//显示实例中的文本内容，在（x，10）处
cvui::text(imageOut, x, 10, "double, step 1.0 (default)");

6 滑动条控制变量

使用trackbar函数得到滑动条。

//例子trackbar
//函数原型，详见H头文件475行
bool trackbar(cv::Mat& theWhere, int theX, int theY, int theWidth, T *theValue, T theMin, T theMax, int theSegments = 1, const char *theLabelFormat = "%.1Lf", unsigned int theOptions = 0, T theDiscreteStep = 1);

//参数有些多，依次为
//theWhere ：输入的图像
//theX ：X坐标
//theY ：Y坐标
//theWidth ：宽度
//theValue ：滑动条初始值
//theMin ：滑动条最小值
//theMax ：滑动条最大值
//theSegments ：滑动条标签数，0/1为只有首尾标签，2为多一个中间刻度，以此类推
//theLabelFormat ：精度，默认为0.1
//theOptions ：滑动条可选参数
//theDiscreteStep ：步进值，最小刻度值，搭配可选参数使用

//实例中滑动条的使用
//在（x，40）处生成一个宽度为width、初始值为doubleValue、首为0.0、尾为100.0的滑动条
cvui::trackbar(imageOut, x, 40, width, &doubleValue, (double)0., (double)100.);

//在（x，80）处生成一个首为10.0、尾为15.0的滑动条，默认精度
cvui::trackbar(imageOut, x, 80, width, &floatValue, (float)10., (float)15.);

//在（x，120）处生成一个首为0.00、尾为20.00的滑动条，精度为两个小数点
cvui::trackbar(imageOut, x, 120, width, &doubleValue2, (double)0., (double)20., 4, "%.2Lf");

//在（x，160）处生成一个首为0、尾为255的滑动条，精度为0个小数点即1
cvui::trackbar(imageOut, x, 160, width, &ucharValue, (uchar)0, (uchar)255, 0, "%.0Lf");

//在（x，200）处生成一个首为10.0、尾为10.5的滑动条，默认精度，设置滑动条滑动不连续且步进值0.1
cvui::trackbar(imageOut, x, 200, width, &doubleValue3, (double)10., (double)10.5, 1, "%.1Lf", cvui::TRACKBAR_DISCRETE, (double)0.1);

//在（x，240）处生成一个首为10、尾为50的滑动条，精度为1，设置为滑动不连续且隐藏除首尾标签，步进2
cvui::trackbar(imageOut, x, 240, width, &intValue, (int)10, (int)50, 3, "%.0Lf",              
                  cvui::TRACKBAR_DISCRETE | cvui::TRACKBAR_HIDE_SEGMENT_LABELS, (int)2);

//在（x，280）处生成一个首为-128、尾为127的滑动条，加中间刻度，精度为1
cvui::trackbar(imageOut, x, 280, width, &charValue, (char)-128, (char)127, 2, "%.0Lf");

一般可选参数与步进参数搭配使用。可选参数如下：

// Constants regarding components
const unsigned int TRACKBAR_HIDE_SEGMENT_LABELS = 1; //隐藏添加的标签
const unsigned int TRACKBAR_HIDE_STEP_SCALE = 2;     //隐藏步进刻度
const unsigned int TRACKBAR_DISCRETE = 4;            //滑动条不连续（锁定刻度滑动）
const unsigned int TRACKBAR_HIDE_MIN_MAX_LABELS = 8; //隐藏首尾刻度标签
const unsigned int TRACKBAR_HIDE_VALUE_LABEL = 16;   //隐藏值标签
const unsigned int TRACKBAR_HIDE_LABELS = 32;        //隐藏标签

当滑动条值区间小时，默认参数会有许多无用的刻度，滑到刻度中间时也不会将值变为中间值。需要选择TRACKBAR_DISCRETE参数搭配设定步进值使用。

7 鼠标位置与点击事件

CVUI有5种方法与鼠标相关，有的是专门用于得到鼠标位置返回值的，有的是用于得到鼠标点击状态的。

//例子mouse
//以下介绍鼠标相关方法，详见H文件219行

//得到鼠标在图像中的位置
cv::Point mouse(const cv::String& theWindowName = "");
//实例如下，得到鼠标在当前图像坐标
cvui::printf(imageOut, cvui::mouse().x , cvui::mouse().y , 0.3, 0xff0000, "x:%d, y:%d",         
              cvui::mouse().x,cvui::mouse().y);

//得到鼠标状态
bool mouse(int theQuery);
//状态有： `cvui::DOWN`, `cvui::UP`, `cvui::CLICK`, and `cvui::IS_DOWN`
if (cvui::mouse(cvui::IS_DOWN)) { }

//得到某一窗口的鼠标状态
bool mouse(const cv::String& theWindowName, int theQuery);

//得到某一按键的状态
bool mouse(int theButton, int theQuery);
//按键为： `cvui::LEFT_BUTTON`, `cvui::MIDDLE_BUTTON` 、`cvui::LEFT_BUTTON`

//得到某一窗口上某一按键的状态
bool mouse(const cv::String& theWindowName, int theButton, int theQuery);

可见，虽然有扩张的5种方法，但是功能大同小异，用的时候也很容易使用不同的方法达到寄几的目的。

8 复选框

CVUI提供了复选框函数checkbox，使用上和按键类似。

//例子canny
//复选框，详见H头文件358行
bool checkbox(cv::Mat& theWhere, int theX, int theY, const cv::String& theLabel, bool 
                         *theState, unsigned int theColor = 0xCECECE);


/**
    显示一个复选框。 您可以使用返回值来监视是否复选框是否已选中。

   theWhere 图像
   theX X坐标
   theY Y坐标
   theLabel 复选框显示的文本
   theState 初始化参数，true或false
   theColor 颜色
 返回值： 返回复选框的值，勾选为true，未勾选为false
*/

9 画中画，添加图片

我们需要在一幅图上显示另外一幅图时，可以使用CVUI的image方法。当然opencv也可以很轻松通过ROI实现这一功能。

//图像上的特定位置加入另一张图片，详见H头文件344行
void image(cv::Mat& theWhere, int theX, int theY, cv::Mat& theImage);

/**
 显示一张图片 

 theWhere 原图
 theX X坐标
 theY Y坐标
 theImage 需要放进去的图

**/

需要注意的是，放进去的图不能超过原图的边界，不然会报错，因此在放入之前resize一下比较保险。

10 计数器

计数器就是带有上下按键，可以步进调整数值的玩意。CVUI中的函数为counter。

//计数器，详见H头文件424行
//整数步进加减
int counter(cv::Mat& theWhere, int theX, int theY, int *theValue, int theStep = 1, const 
                   char *theFormat = "%d");

//浮点数步进加减
double counter(cv::Mat& theWhere, int theX, int theY, double *theValue, double theStep = 
                   0.5, const char *theFormat = "%.2f");

//我已无力去解释一个个参数，按照需要修改默认值就行了，搭配文字显示可能更好

11 其他

已经介绍了十个好用或者说经常会碰到的UI了，还有其他好东西。

sparkline ：显示向量数组值，画出分布线

rect ：画一个矩形，可以设置框颜色和填充色（可以用矩形做底，制作出层次分明的UI）

iarea ：设定一个不显示的矩形区域，跟踪鼠标状态，返回四种状态值

beginRow/endRow ：控件的自动排布功能

。。。

12 小建议

使用CVUI，可以先设计好想要的UI图，再将显示的图往上贴。

官方例子建议显示前使用 cvui::update(); 进行更新，避免出现乱七八糟的问题。

例如CheckBox，如果想改变大小，得去1713行改动源码，灵活运用。

对性能的影响上还没有进行测试，有相关结果会连同一个小demo一起发出来。

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