Introduction OpenCV

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Introduction à OpenCV
GEL 21405 Design III

• Charles du Tremblay
• A 2006

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Plan

• Pourquoi OpenCV?
• Quest-ce quOpenCV?
• Structure de limage IPL
• Fonctionnalités offertes
• Exemples dutilisation

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Pourquoi OpenCV?

• Une grande part de vos résultats dépendent de la
  vision.
• Fournit un lien entre la caméra et votre
  application (IA).
• Offre des outils pour traiter vos images et
  faciliter la reconnaissance du terrain.

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Quest-ce quOpenCV?

• OpenCV Open Source Computer Vision Library
• OpenCV vise
• La vision numérique en temps réel
• La segmentation, reconnaissance et identification
  dobjets
• OpenCV offre
• Une collection dalgorithmes
• Des exemples de codes

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Quest-ce quOpenCV

• OpenCV est bâtit sur IPL (Intel Image Processing
  Library)
• Même format dimage (IPL image)
• La plupart des fonctions sont compatibles
• Différences
• Fonctions exclusives
• Quelques fonctions incompatibles
• OpenCV utilisation partielle du format IPL image

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Structure de limage IPL

• IplImage
• nSize sizeof(IplImage) (int)
• nChannels Nb. de canaux (1-4 en OpenCV) (int)
• depth Bits par pixels (int)
• width Largeur de limage en pixels (int)
• height Hauteur de limage en pixels (int)
• roi Region Of Interest (_IplROI)
• maskROI1 Masque (_IplImage)
• alphaChannel2 Canal alpha (int)
• colorModel2 Espace couleur utilisé (char4)
• BorderMode2 Mode de détection de contour
  (int4)
• 1 Doit être NULL pour les fonctions OpenCV
• 2 Non supporté ou ignoré par OpenCV. Utile pour
  IPL.

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Fonctionnalités offertes

• Création, allocation destruction dimages
• Détection de contours
• Conversion despace couleur
• Analyse de contour
• Soustraction darrière-plan
• Détection de régions
• Pyramides dimages
• Opération morphologiques (érosion, dilatation,
  etc.)
• Seuillage

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Création, allocation destruction dimages

• Lier une caméra
• Fonction cvCaptureFromCAM(int index)
• Retourne un objet CvCapture qui définit votre
  caméra
• Lindex importe peu pour une seule caméra
• Prendre une image
• Fonction cvGrabFrame(CvCapture camera)
• Demande à la caméra de capturer une image
• Fonction cvRetrieveFrame(CvCapture camera)
• Retourne une image IPL (IplImage)
• Le format par défaut est BRG 8-bits

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Création, allocation destruction dimages

• Créer une image vide
• Fonction cvCreateImage(CvSize size, int depth,
• int channels)
• Retourne une image IPL (IplImage) remplie de 0.
• Libérer la mémoire
• Fonction cvReleaseImage(IplImage img)
• Pour libérer lespace mémoire prise par une
  image.
• Fonction cvReleaseCapture(CvCapture camera)
• Pour libérer la caméra.

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Conversion despace couleur

• Pour OpenCV
• Espaces couleurs
• RGB (BRG, RBG, etc.)
• HSV
• YCRCB
• CIE XYZ
• Fonction cvCvtColor(imgSrc, imgDest, code)

• CIE Lab
• Bayer
• Greyscale

Attention à lordre des composantes RGB dans les
images que vous traitez! Par défaut, vos images
sont capturées en BRG et non en RGB.
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Seuillage

• Permet une première identification des points
  dintérêts.
• Garde les pixels de la couleur de lobjet
  recherché

Seuil sur RGB blanc
Seuil sur HSV rouge
Image originale
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Exemple dapplication

• Trouver un objet rouge dans une image
• Initialiser la caméra et les images.
• Convertir lespace couleur.
• Parcourir limage HSV et vérifier les pixels par
  rapport aux seuils fixés.
• Détruire limage et libérer la mémoire.

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Exemple dapplication

• Initialiser la caméra et les images
• //Définir une caméra
• CvCapture camera cvCaptureFromCAM( -1 )
• //Capturer une image
• cvGrabFrame( camera )
• //Aller chercher limage sous format IplImage
• IplImage brgFrame cvRetrieveFrame( camera )
• //Copies de limage pour les transformations
• IplImage seuilFrame cvCreateImage(
  cvGetSize(brgFrame),
• IPL_DEPTH_8U , 1 )
• IplImage hsvFrame cvCreateImage(
  cvGetSize(brgFrame),
• IPL_DEPTH_8U, 3 )

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Exemple dapplication

• Convertir lespace couleur
• //Conversion BGR -gt HSV
• cvCvtColor( brgFrame, hsvFrame, CV_BGR2HSV )
• //Retourne limage par rapport à X si nécessaire
• cvFlip( hsvFrame, NULL, 0) //0 axe X

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Exemple dapplication

• Parcourir limage HSV et vérifier les seuils
• //Pour chaque pixel
• for(int y 0 y lt (cvGetSize(hsvFrame).height)
  y)
• for(int x 0 x lt (cvGetSize(hsvFrame).width)
  x)
• //si HSV entre les seuils max et min
• if(
• //test minH (0)
• ((hsvFrame-gtimageData hsvFrame-gtwidthStepy))
  x3 gt 0
• //test maxH (50)
• ((hsvFrame-gtimageData hsvFrame-gtwidthStepy))
  x3 lt 50

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Pourquoi  x3k
Donc k0 pour H k1 pour S k2 pour V
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Exemple dapplication

• Parcourir limage HSV et vérifier les seuils
  (suite)
• //test minS (100)
• (hsvFrame-gtimageData hsvFrame-gtwidthStepy)(x
  3)1 gt100
• )
• //placer un point blanc dans limage seuils
  .
• ( seuilFrame-gtimageData seuilFrame-gtwidthStep
  y)x 255
• //Sinon, placer un point noir.
• else
• ( seuilFrame-gtimageData seuilFrame-gtwidthStep
  y)x 0
• //fin des boucles

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Exemple dapplication

• Détruire limage et libérer la mémoire
• suite des opérations sur limage
• //Libérer lespace des images
• cvReleaseImage( brgFrame )
• cvReleaseImage( hsvFrame )
• cvReleaseImage( seuilFrame )
• //Libérer la caméra
• cvReleaseCapture( camera )

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Bon Travail!

• Références
• Intel Image Processing Library Reference Manual
• OpenCV Reference Manual
• http//wcours.gel.ulaval.ca/2006/a/21405/default/7
  references/index.chtml
• http//www.site.uottawa.ca/laganier/tutorial/open
  cvdirectshow
• http//www710.univ-lyon1.fr/bouakaz/OpenCV-0.9.5/
  docs/