QT opencv（显示图片和视频）

文章目录

前言
一、使用opencv显示图片
二、QT opencv播放视频
三、QT opencv打开摄像头

前言

本篇文章将带大家来学习使用opencv在QT中显示图片和视频等基础功能。

一、使用opencv显示图片

cv::Mat 类
cv::Mat 是 OpenCV 中用来表示图像的基本数据结构。它是一个矩阵类，可以存储图像数据、以及图像的相关信息。

主要特点
矩阵结构：cv::Mat 是一个通用的矩阵类，可以用于存储图像、特征点、深度图等数据。

数据存储：图像数据通常以矩阵的形式存储，每个像素的值可以是单通道（灰度图像）或多通道（彩色图像）。

内存管理：cv::Mat 提供了自动内存管理功能，当不再需要时会自动释放内存。

访问数据：可以通过指针、索引或迭代器来访问矩阵中的数据。

构造函数和成员函数
构造函数：cv::Mat 可以通过多种构造函数创建，如指定尺寸和数据类型的空矩阵、从图像文件加载等。

数据访问：
at<>()：访问矩阵中特定位置的像素值。

data：获取矩阵数据的指针。

cv::imread 函数
cv::imread 是 OpenCV 中用来从文件读取图像并将其加载到 cv::Mat 对象中的函数。

主要参数
filename：要读取的图像文件的路径。

flags：读取图像的标志，决定图像的读取模式。

cv::IMREAD_COLOR（默认）：以彩色图像的形式读取，忽略图像的透明度。
cv::IMREAD_GRAYSCALE：以灰度图像的形式读取。
cv::IMREAD_UNCHANGED：读取图像时包括图像的 alpha 通道（透明度）。

widget.cpp:

#include "widget.h"
#include "ui_widget.h"
#include <QImage>
#include <QPixmap>
#include <opencv2/opencv.hpp>

// 将 OpenCV 的 Mat 转换为 Qt 的 QImage
QImage matToQImage(const cv::Mat& mat)
{
    switch (mat.type())
    {
    case CV_8UC1:
        return QImage(mat.data, mat.cols, mat.rows, mat.step, QImage::Format_Grayscale8);
    case CV_8UC3:
        return QImage(mat.data, mat.cols, mat.rows, mat.step, QImage::Format_RGB888).rgbSwapped();
    default:
        qWarning("Unsupported image format");
        return QImage();
    }
}

Widget::Widget(QWidget *parent)
    : QWidget(parent)
    , ui(new Ui::Widget)
{
    ui->setupUi(this);

    // 创建 QLabel 和 QPushButton 实例
    button1 = new QPushButton("Button", this); // 创建并设置按钮的文本
    label.setFixedSize(640, 480); // 设置 label 的固定大小

    // 创建水平布局并将控件添加到布局中
    Hlayout = new QHBoxLayout(this);
    Hlayout->addWidget(&label); // 将 QLabel 添加到布局中
    Hlayout->addWidget(button1); // 将 QPushButton 添加到布局中

    setLayout(Hlayout); // 将布局设置为 Widget 的布局

    cv::Mat image = cv::imread("H:/QT opencv/code/myopencv/icon/1.jpg"); // 读取图像

    // 将 OpenCV 的 Mat 转换为 Qt 的 QImage
    QImage qImage = matToQImage(image);

    // 显示图像
    label.setPixmap(QPixmap::fromImage(qImage));
}

Widget::~Widget()
{
    delete ui;
}

widget.h:

#ifndef WIDGET_H
#define WIDGET_H

#include <QWidget>
#include <QLabel>
#include <QHBoxLayout>
#include <QPushButton>

QT_BEGIN_NAMESPACE
namespace Ui {
class Widget;
}
QT_END_NAMESPACE

class Widget : public QWidget
{
    Q_OBJECT

    QLabel label;
    QHBoxLayout* Hlayout;
    QPushButton* button1;

public:
    Widget(QWidget *parent = nullptr);
    ~Widget();

private:
    Ui::Widget *ui;
};
#endif // WIDGET_H

代码思路总结
组件创建：在构造函数中，创建了 QPushButton 和 QLabel 实例，并设置了图像显示和按钮的文本。

布局管理：使用 QHBoxLayout 布局管理器将 QLabel 和 QPushButton 添加到布局中，确保它们在窗口中水平排列。

图像处理：读取图像文件，使用 matToQImage 函数将 OpenCV 的 Mat 对象转换为 Qt 的 QImage 对象，并设置为 QLabel 的显示内容。

显示效果:

QT opencv（显示图片和视频）-LMLPHP

二、QT opencv播放视频

VideoCapture 是 OpenCV 库中用于视频捕获和读取的类。它能够从视频文件、摄像头或其他视频流中捕获帧，并将其作为图像进行处理和显示。以下是关于 VideoCapture 的详细讲解。

`VideoCapture` 的基本用法

1. 创建 `VideoCapture` 对象

从摄像头捕获:
```
cv::VideoCapture cap(0); // 打开默认摄像头
```
- 参数 0 表示打开默认摄像头。如果有多个摄像头，可以使用 1、2 等来指定。

从视频文件读取:

cv::VideoCapture cap("video.mp4"); // 打开视频文件

参数是视频文件的路径。

2. 检查是否成功打开

成功打开摄像头或视频文件后，应该检查是否成功打开：
```
if (!cap.isOpened()) {
    std::cerr << "Error: Could not open video file or camera" << std::endl;
    return -1;
}
```
- cap.isOpened() 返回 true 表示成功打开，返回 false 表示打开失败。

3. 读取视频帧

逐帧读取:

cv::Mat frame;
while (cap.read(frame)) {
    // 在这里处理帧，例如显示它
    cv::imshow("Frame", frame);

    // 等待 30 毫秒并检查是否按下了退出键
    if (cv::waitKey(30) >= 0) {
        break;
    }
}

cap.read(frame) 读取一帧并存储到 frame 中。读取成功返回 true，否则返回 false。
cv::imshow("Frame", frame) 显示当前帧。
cv::waitKey(30) 等待 30 毫秒，并检测是否按下键盘。如果按下键（例如 Esc），可以退出循环。

4. 释放资源

当捕获或读取操作完成后，应释放资源：
```
cap.release();
cv::destroyAllWindows();
```

`VideoCapture` 的常用方法

bool open(int device): 打开摄像头设备，参数为设备索引。
bool open(const std::string &filename): 打开视频文件，参数为文件路径。
bool isOpened(): 检查视频源是否成功打开。
bool read(cv::Mat &image): 读取当前帧并存储在 image 中。
void release(): 释放视频捕获设备或文件。
double get(int propId): 获取视频属性，例如帧宽、高、帧率等。
- 例如，cap.get(cv::CAP_PROP_FRAME_WIDTH) 返回帧的宽度。
bool set(int propId, double value): 设置视频属性，例如帧宽、高、帧率等。

常见用途

摄像头实时捕获：通过 VideoCapture 可以捕获摄像头实时视频流，并进行处理、显示或保存。
视频文件读取和处理：可以读取本地或远程的视频文件，逐帧处理，如视频剪辑、帧插值、目标跟踪等。
视频属性获取和设置：可以获取和设置视频流的属性，如帧率、分辨率、亮度、对比度等。

`VideoCapture` 打开失败的原因

视频文件路径错误：检查视频文件路径是否正确，文件是否存在。
文件格式不支持：确保 OpenCV 支持所使用的视频文件格式。
缺少解码器：在某些系统上，缺少必要的视频解码器，尤其是对于某些编码格式如 H.264。
摄像头被占用：检查摄像头是否被其他程序占用，或者硬件是否有问题。

widget.cpp：

#include "widget.h"
#include "ui_widget.h"
#include <QImage>
#include <QPixmap>

Widget::Widget(QWidget *parent)
    : QWidget(parent)
    , ui(new Ui::Widget)
    , videoLabel(new QLabel(this))
    , timer(new QTimer(this))
{
    ui->setupUi(this);

    // 设置 videoLabel 的尺寸
    videoLabel->setFixedSize(1000, 1000);

    // 创建定时器并连接到槽函数
    connect(timer, &QTimer::timeout, this, &Widget::updateFrame);

    // 打开视频文件
    cap.open("H:/QT opencv/code/Test/1.mp4");

    if (!cap.isOpened()) {
        qWarning("Error: Could not open video file.");
        return;
    }

    // 启动定时器，每30毫秒更新一次视频帧
    timer->start(30);
}

Widget::~Widget()
{
    cap.release();
    delete ui;
}

QImage Widget::matToQImage(const cv::Mat& mat)
{
    switch (mat.type())
    {
    case CV_8UC1:
        return QImage(mat.data, mat.cols, mat.rows, mat.step, QImage::Format_Grayscale8);
    case CV_8UC3:
        return QImage(mat.data, mat.cols, mat.rows, mat.step, QImage::Format_RGB888).rgbSwapped();
    default:
        qWarning("Unsupported image format");
        return QImage();
    }
}

void Widget::updateFrame()
{
    cv::Mat frame;
    if (cap.read(frame)) {
        // 将 OpenCV 的 Mat 转换为 Qt 的 QImage
        QImage qImage = matToQImage(frame);

        // 更新 videoLabel 显示
        videoLabel->setPixmap(QPixmap::fromImage(qImage));
    }
}

widget.h：

#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_NAMESPACE

class Widget : public QWidget
{
    Q_OBJECT

public:
    Widget(QWidget *parent = nullptr);
    ~Widget();

private slots:
    void updateFrame(); // 更新视频帧的槽函数

private:
    Ui::Widget *ui;
    QLabel *videoLabel; // 显示视频的标签
    QTimer *timer; // 定时器用于刷新视频帧
    cv::VideoCapture cap; // OpenCV 视频捕获对象

    QImage matToQImage(const cv::Mat& mat); // 将 cv::Mat 转换为 QImage
};

#endif // WIDGET_H

运行效果：

QT opencv（显示图片和视频）-LMLPHP

三、QT opencv打开摄像头

widget.cpp：

#include "widget.h"
#include "ui_widget.h"
#include <QImage>
#include <QPixmap>

Widget::Widget(QWidget *parent)
    : QWidget(parent)
    , ui(new Ui::Widget)
    , cap(1) // 打开摄像头
{
    ui->setupUi(this);

    cameraLabel = new QLabel(this); // 用于显示摄像头画面的 QLabel
    cameraLabel->setFixedSize(640, 480); // 设置显示区域的大小

    if (!cap.isOpened()) {
        qWarning("Error: Could not open camera");
        return;
    }

    timer = new QTimer(this);
    connect(timer, &QTimer::timeout, this, &Widget::updateFrame);
    timer->start(30); // 每 30 毫秒更新一次画面
}

Widget::~Widget()
{
    cap.release(); // 释放摄像头
    delete ui;
}

void Widget::updateFrame()
{
    cv::Mat frame;
    cap >> frame; // 读取摄像头当前帧
    if (frame.empty()) {
        return;
    }

    QImage qImage = matToQImage(frame); // 将 OpenCV 的 Mat 转换为 QImage
    cameraLabel->setPixmap(QPixmap::fromImage(qImage)); // 显示图像
}

QImage Widget::matToQImage(const cv::Mat &mat)
{
    switch (mat.type()) {
    case CV_8UC1:
        return QImage(mat.data, mat.cols, mat.rows, mat.step, QImage::Format_Grayscale8);
    case CV_8UC3:
        return QImage(mat.data, mat.cols, mat.rows, mat.step, QImage::Format_RGB888).rgbSwapped();
    default:
        qWarning("Unsupported image format");
        return QImage();
    }
}

widget.h：

#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_NAMESPACE

class Widget : public QWidget
{
    Q_OBJECT

public:
    Widget(QWidget *parent = nullptr);
    ~Widget();

private slots:
    void updateFrame();

private:
    Ui::Widget *ui;
    QLabel *cameraLabel;
    QTimer *timer;
    cv::VideoCapture cap;

    QImage matToQImage(const cv::Mat& mat);
};

#endif // WIDGET_H

运行效果：
QT opencv（显示图片和视频）-LMLPHP

花落已飘