OpenCV入门学习（五）处理视频帧

opencv2+vs2010

opencv不仅可以播放视频，还可以对视频进行处理，并输出处理后的视频，本文以提取视频canny边缘为例，编写程序如下：

#include<highgui.h>
#include<opencv2/imgproc/imgproc.hpp>
void processFrame(cv::Mat& img,cv::Mat& out);
void canny(cv::Mat& img,cv::Mat& out){
 //灰度转换
 if(img.channels()==3)
  cv::cvtColor(img,out,CV_BGR2GRAY);
 //计算Canny边缘
 cv::Canny(out,out,100,200);
 //反转图像
 cv::threshold(out,out,128,255,cv::THRESH_BINARY_INV);
}
class VideoProcessor{
private:
 //opencv视频捕捉对象
 cv::VideoCapture capture;
 //每帧调用的回调函数
 void(*process)(cv::Mat& , cv::Mat&);
 //确认是否调用回调函数的bool变量
 bool callIt;
 //输入窗口的名称
 std::string windowNameInput;
 //输出窗口的名称
 std::string windowNameOutput;
 //延迟
 int delay;
 //已处理的帧数
 long fnumber;
 //在该帧处停止
 long frameToStop;
 //是否停止处理
 bool stop;
public:
 VideoProcessor():callIt(true),delay(0),
  fnumber(0),stop(false),frameToStop(-1){}
//设置视频文件的名称
 bool setInput(std::string filename){
  fnumber = 0;
  //释放之前打开过的资源
  capture.release();
  //images.clear();
  //打开视频文件
  return capture.open(filename);
 }
    //创建输入窗口
 void displayInput(std::string wn){
  windowNameInput = wn;
  cv::namedWindow(windowNameInput);
 }
 //创建输出窗口
 void displayOutput(std::string wn){
  windowNameOutput = wn;
  cv::namedWindow(windowNameOutput);
 }
 //不再显示处理后的帧
 void dontDisplay(){
  cv::destroyWindow(windowNameInput);
  cv::destroyWindow(windowNameOutput);
  windowNameInput.clear();
  windowNameOutput.clear();
 }
 //设置回调函数
 void setFrameProcessor(void(*frameProcessingCallback)(cv::Mat& ,cv::Mat&)){
   process = frameProcessingCallback;
 }
 //获取并处理序列帧
 void run(){
  //当前帧
  cv::Mat frame;
  //输出帧
  cv::Mat output;
  //打开失败时
  if(!isOpened())
   return;
  stop = false;
  while(!isStopped()){
   //读取下一帧
   if(!readNextFrame(frame))
    break;
   //显示输入帧
   if(windowNameInput.length()!=0)
    cv::imshow(windowNameInput,frame);
   //调用处理函数
   if(callIt){
   //处理当前帧
    process(frame,output);
   //增加帧数
    fnumber++;
   }else{
    output = frame;
   }
   //显示输出帧
   if(windowNameOutput.length()!=0)
    cv::imshow(windowNameOutput,output);
   //引入延迟
   if(delay>=0 && cv::waitKey(delay)>=0)
    stopIt();
   //检查是否需要停止运行
   if(frameToStop>=0 && getFrameNumber()==frameToStop)
    stopIt();
  }
 }
     //停止运行
 void stopIt(){
  stop = true;
 }
 //是否已停止？
 bool isStopped(){
  return stop;
 }
 //是否开始了捕获设备？
 bool isOpened(){
  return capture.isOpened();
 }
 //设置帧间延迟
 //0意味着在每帧都等待用户按键
 //负数意味着没有延迟
 void setDelay(int d){
  delay = d;
 }
 //得到下一帧
 //可能是：视频文件或摄像头
 bool readNextFrame(cv::Mat& frame){
  return capture.read(frame);
 }
 //需要回调函数
 void callProcess(){
  callIt = true;
 }
 //不需要调用回调函数
 void dontCallProcess(){
  callIt = false;
 }
 //可以在特定的帧停止
 void stopAtFrameNo(long frame){
  frameToStop = frame;
 }
 //返回下一帧的帧数 
 long getFrameNumber(){
  //得到捕获设备的信息
  long fnumber = static_cast<long>(
  capture.get(CV_CAP_PROP_POS_FRAMES));
 return fnumber;
 }
 //获取帧率
 double getFrameRate()
 {
  double rate=static_cast<double>(capture.get(CV_CAP_PROP_FPS));
  return rate;
 }
 }; 
int main(){
//创建实例
VideoProcessor processor;
//打开视频文件
processor.setInput("../people.avi");
//声明显示窗口
processor.displayInput("Current Frame");
processor.displayOutput("Output Frame");
//以原始帧率播放视频
processor.setDelay(1000./processor.getFrameRate());
//设置处理回调函数
processor.setFrameProcessor(canny);
//开始处理过程
processor.run();
return 0;
}

原视频：

处理后的视频：

参考书目：
OpenCV3编程入门_毛星云编著_电子工业出版 10.3节
https://blog.csdn.net/In_Sunshine/article/details/51243072