【4opencv】为基于OpenCV的图像处理程序编写界面—关于QT\MFC\CSharp的选择以及GOCW的介绍

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? ? ? ? 基于OpenCV编写图像处理项目，除了算法以外，比较重要一个问题就是界面设计问题。对于c++语系的程序员来说，一般来说有QT/MFC两种考虑。QT的确功能强大，特别是QML编写android界面很有一套（https://www.cnblogs.com/jsxyhelu/p/8286476.html），在树莓派上进行设计也很方便（https://www.cnblogs.com/jsxyhelu/p/7839062.html）；但是使用QT的一个现实问题就是和现有平台的结合，比如客户需要将结果导出到excel中，使用QT就比较别扭（当然不是说不可以）。所以现在我一般这样来做：对于Android和PI，或者需要在Linux上运行的项目，使用QT编写界面，调用Opencv函数；对于需要在windows上运行的项目，使用MFC编写界面，直接就可以引用OpenCV。? ? ? ? 有人会吐槽MFC使用起来非常麻烦，这点我非常同意。但MFC经过这么多年的发展，今日仍有活力，并且短时间内不会消失。因为相比较其他一些所见即所得的语言和环境来说（QT/Csharp）,mfc的消息映射机制和坐标体系等，的确有它的优势，对于图像处理程序来说尤其如此；加以积累，能够快速做出很多专业的东西；近期出现的ribbon界面也为mfc加分不少（https://www.cnblogs.com/jsxyhelu/p/9209052.html）? ? ? ?选择了MFC这个方向，思考图像处理程序问题，一般来说分为“处理图像”和"处理视频"两类：对于图像处理来说，我提供的GOPaint框架（https://www.cnblogs.com/jsxyhelu/p/6440910.html）能够提供一个基本的静态图像处理框架；而GOMFCTemplate2（https://www.cnblogs.com/jsxyhelu/p/GOMFCTemplate2.html）则适合用来处理视频。这两种都分别成功运用于多种视频处理项目中。? ? ? ?但是这里我想更进一步：希望能够用Csharp编写界面，因为它更好用；但是又不想引入EmguCV类似的库，因为里面很多东西不是我需要的。那么最直接的方法就是使用Csharp调用基于Opencv编写的类库文件(Dll)的，我取名叫做GreenOpenCsharpWarper(GOCW)? ? ? ?经过比较长时间的探索研究，目前的GOCW已经可以直接以函数的形式在内存中传递bitmap和Mat对象，达到了函数级别的应用。因为这里涉及到托管代码编写，也就是CLR程序编写，所以有比较复杂的地方；为了展现GOCW的优良特性，我编写实现GOGPY项目，也就是一个"Csharp编写界面，OpenCV实现算法的实时视频处理程序”，相关细节都包含其中。之所以叫“GPY”,是采集硬件这块，我采用了成像质量较好的高拍仪设备（GaoPaiYi)。? ? ? ?这里简单将最核心内容进行讲解。GOCW的核心问题，无非就是基于CLR之上的两个方向的数据流转换。核心函数为Bitmap^??GOClrClass::testMethod(cli::array<unsigned?char>^?pCBuf1)
{
????pin_ptr<System::Byte>?p1?=?&pCBuf1[0];
????unsigned?char*?pby1?=?p1;
????cv::Mat?img_data1(pCBuf1->Length,1,CV_8U,pby1);
????cv::Mat?img_object?=?cv::imdecode(img_data1,IMREAD_UNCHANGED);//获得数据到img_object中去
????//////////////////////////////////处理过程///////////////////////////////////////
????cvtColor(img_object,img_object,40);
????
????/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
????Bitmap^?bb?=?MatToBitmap(img_object);
????if?(!img_object.data)
????????return?nullptr;
????std::vector<uchar>?buf;
????cv::imencode(".jpg",?img_object,?buf);
????return?bb;
}以及System::Drawing::Bitmap^?MatToBitmap(const?cv::Mat&?img)
{
????if?(img.type()?!=?CV_8UC3)
????{
????????throw?gcnew?NotSupportedException("Only?images?of?type?CV_8UC3?are?supported?for?conversion?to?Bitmap");
????}
????//create?the?bitmap?and?get?the?pointer?to?the?data
????PixelFormat?fmt(PixelFormat::Format24bppRgb);
????Bitmap?^bmpimg?=?gcnew?Bitmap(img.cols,?img.rows,?fmt);
????BitmapData?^data?=?bmpimg->LockBits(System::Drawing::Rectangle(0,?0,?img.cols,?img.rows),?ImageLockMode::WriteOnly,?fmt);
????//byte?*dstData?=?reinterpret_cast<byte*>(data->Scan0.ToPointer());
????Byte?*dstData?=?reinterpret_cast<Byte*>(data->Scan0.ToPointer());
????unsigned?char?*srcData?=?img.data;
????for?(int?row?=?0;?row?<?data->Height;?++row)
????{
????????memcpy(reinterpret_cast<void*>(&dstData[row*data->Stride]),?reinterpret_cast<void*>(&srcData[row*img.step]),?img.cols*img.channels());
????}
????bmpimg->UnlockBits(data);
????return?bmpimg;
}
而在chsarp中，直接Bitmap b = new Bitmap(cam.Width, cam.Height, cam.Stride, PixelFormat.Format24bppRgb, m_ip);
// If the image is upsidedown
b.RotateFlip(RotateFlipType.RotateNoneFlipY);
srcImage = b;
if (picPreview.Image != null)
? ? picPreview.Image.Dispose();
//调用clr+opencv图像处理模块
MemoryStream ms = new MemoryStream();
b.Save(ms, System.Drawing.Imaging.ImageFormat.Jpeg);
byte[] bytes = ms.GetBuffer();
Bitmap bitmap = client.testMethod(bytes);就可以调用，并且获得结果。
以下内容为2017年更新的内容，适当参考:一、CLR编写的DLL部分1、按照正常方法引入Opencv;2、提供接口函数，进行图像处理（这里只是实现了cvtColor，实际过程中可以用自己编写的复杂函数)String^??Class1::Method(cli::array<unsigned?char>^?pCBuf1)
{
?????pin_ptr<System::Byte>?p1?=?&pCBuf1[0];
?????unsigned?char*?pby1?=?p1;
?????cv::Mat?img_data1(pCBuf1->Length,1,CV_8U,pby1);
?????cv::Mat?img_object?=?cv::imdecode(img_data1,IMREAD_UNCHANGED);
?????//////////////////////////////////处理过程/////////
?????cvtColor(img_object,img_object,40);
? ? ?/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
?????if?(!img_object.data)
????????return?nullptr;
?????//获得目录，保存文件
?????cv::imwrite("c:/Method.jpg",img_object);
?????return?"c:/Method.jpg";
}
?
String^??Class1::Method2(cli::array<unsigned?char>^?pCBuf1)
{
????pin_ptr<System::Byte>?p1?=?&pCBuf1[0];
????unsigned?char*?pby1?=?p1;
????cv::Mat?img_data1(pCBuf1->Length,1,CV_8U,pby1);
????cv::Mat?img_object?=?cv::imdecode(img_data1,IMREAD_UNCHANGED);
????//////////////////////////////////处理过程///////////////////////
????cvtColor(img_object,img_object,6);
?/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
????if?(!img_object.data)
????????return?nullptr;
????//获得目录，保存文件
????cv::imwrite("c:/Method2.jpg",img_object);
????return?"c:/Method2.jpg";
}二、Winform调用接口部分（TIP:不仅可以用Winform调用，asp.net/webservice都是可以调用的）1、直接引用clr dll2、编写helper文件（应该也可以叫做 warpper），通过外部IO的方法获取clr dll的文件?class?GOCsharpHelper
????{
????????Class1?client?=?new?Class1();
????????string?strResult1?=?null;
????????string?strResult2?=?null;
????????//输入参数是string或bitmap
????????public?Bitmap?ImageProcess(string?ImagePath){
????????????Image??ImageTemp?=?Bitmap.FromFile(ImagePath);
????????????return?ImageProcess(ImageTemp);
????????}
????????//输出结果是bitmap
????????public?Bitmap?ImageProcess(Image?image)
????????{
????????????MemoryStream?ms?=?new?MemoryStream();
????????????image.Save(ms,?System.Drawing.Imaging.ImageFormat.Jpeg);
????????????byte[]?bytes?=?ms.GetBuffer();
????????????strResult1?=?client.Method(bytes);
????????????Image?ImageResult?=?Bitmap.FromFile(strResult1);
????????????return?(Bitmap)ImageResult;
????????}
????????public?Bitmap?ImageProcess2(string?ImagePath)
????????{
????????????Image?ImageTemp?=?Bitmap.FromFile(ImagePath);
????????????return?ImageProcess2(ImageTemp);
????????}
????????//输出结果是bitmap
????????public?Bitmap?ImageProcess2(Image?image)
????????{
????????????MemoryStream?ms?=?new?MemoryStream();
????????????image.Save(ms,?System.Drawing.Imaging.ImageFormat.Jpeg);
????????????byte[]?bytes?=?ms.GetBuffer();
????????????strResult2?=?client.Method2(bytes);
????????????Image?ImageResult?=?Bitmap.FromFile(strResult2);
????????????return?(Bitmap)ImageResult;
????????}
????????public?void?Clear()
????????{
????????????if?(File.Exists(strResult1))
????????????????File.Delete(strResult1);
????????????if?(File.Exists(strResult2))
????????????????File.Delete(strResult2);
????????}
????}3、使用例子(注意控件的dispose):
? ?private?void?button2_Click(object?sender,?EventArgs?e)
????????{
????????????if?(pictureBox1.Image?!=?null)
????????????????pictureBox1.Image.Dispose();
????????????if?(pictureBox2.Image?!=?null)
????????????????pictureBox2.Image.Dispose();
???????????Image?image1?=?gocsharphelper.ImageProcess("?E:/sandbox/logo.jpg");
???????????pictureBox1.Image?=?image1;
???????????Image?image2?=?gocsharphelper.ImageProcess2("E:/sandbox/lena.jpg");
???????????pictureBox2.Image?=?image2;
?????????
????????}
三、解释说明 使用外部I/O不仅仅是权宜之计，实际上Opencv的Decode使用的就是外部I/O。就目前研究的水平来说，这是最稳定的。目前搭建成功的框架已经能够完成“csharp调用opencv的”目标，并且在调试、参数传递方面都很强。如果是处理静态图片，已经够用。四、杀手程序GOImageResearch:使用这种方法编写的图像处理预分析程序。五、程序调试在使用这个框架的过程中，有网友反馈“clr怎么调试啊，在clr工程中相关的数据全是无效的，怎么看呢，不能保证写的图像算法完全正确啊……”那么clr肯定是可以调试，出现这个问题的原因是没有掌握相关调试技巧。这里是相关解决方法：




2019年8月30日22:50:18 更新主要是添加了OpenCVDNN模块，将代码升级到2017版本，并解决细节问题，现在应该说处理静态图片，那是相当好的了。d


来自为知笔记(Wiz)

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内容总结

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