OpenCV 3最新模塊介紹

原文：https://zhuanlan.zhihu.com/p/19988205?columnSlug=hacker-and-painter

OpenCV 3 的改動在哪？

C 風格的API很快將會消失，完全被C++的API替代，代碼更加簡潔、不易出錯。讀者如果想借助opencv最新的功能，記得清理代碼中的C風格API。

C++ API 將更加簡潔。

所有的算法都將繼承自 cv::Algorithm 接口。

大型的模塊將拆分為小模塊，模塊將在后面繼續講解。

OpenCV 3 有這么多文件夾，從何入手？

3rdparty/，包含第三方的庫，比如視頻解碼用的 ffmpeg，jpg、png、tiff等圖片的開源解碼庫。

apps/，包含進行 haar 分類器訓練的工具，opencv 進行人臉檢測便是基于 haar 分類器。如果你想檢測人臉以外的圖片，千萬不要錯過這幾個工具。

cmake/，包含生成工程項目時 cmake 的依賴文件，用于智能搜索第三方庫，普通開發者不需要關心這個文件夾的內容。

data/，包含 opencv 庫以及范例中用到的資源文件，haar 物體檢測的分類器位于haarcascades子文件中。

doc/，包含生成文檔所需的源文件以及輔助腳本。

include/，包含入口頭文件。opencv 子文件夾中是 C 語言風格的API，也就是《Learning OpenCV （第一版）》中描述的API函數，官方將逐漸淘汰 C 風格函數，因此我不推薦大家使用該文件夾中的頭文件。opencv2 子文件中只有一個 opencv.hpp 文件，這是 cv2 以及 cv3 推薦使用的頭文件。

modules/，包含核心代碼，opencv 真正的代碼都在這個文件夾中。opencv 從2.0開始以模塊的方式組織各種功能，近兩年模塊的數量增長得很快，后面我會依次介紹每個模塊的作用。

platforms/，包含交叉編譯所需的工具鏈以及額外的代碼，交叉編譯指的是在一個操作系統中編譯供另一個系統使用的文件。

samples/，這是大家最喜歡的范例文件夾了，將在之后的文章中介紹。

我沒有 N 卡，該看哪些模塊？

androidcamera/，僅用于android平臺，使得可以通過與其他平臺相同的接口來控制android設備的相機。

core/，核心功能模塊，定義了基本的數據結構，包括最重要的 Mat 類、XML 讀寫、opengl三維渲染等。

imgproc/，全稱為 image processing，即圖像處理。包括圖像濾波、集合圖像變換、直方圖計算、形狀描述子等。圖像處理是計算機視覺的重要工具。

imgcodec/，負責各種格式的圖片的讀寫，這個模塊是從以前的 highgui 中剝離的。

highgui/，高級圖形界面及與 QT 框架的整合。

video/，視頻分析模塊。包括背景提取、光流跟蹤、卡爾曼濾波等，做視頻監控的讀者會經常使用這個模塊。

videoio/，負責視頻文件的讀寫，也包括攝像頭、Kinect 等的輸入。

calib3d/，相機標定以及三維重建。相機標定用于去除相機自身缺陷導致的畫面形變，還原真實的場景，確保計算的準確性。三維重建通常用在雙目視覺（立體視覺），即兩個標定后的攝像頭觀察同一個場景，通過計算兩幅畫面中的相關性來估算像素的深度。

features2d/，包含 2D 特征值檢測的框架。包含各種特征值檢測器及描述子，例如 FAST、MSER、OBRB、BRISK等。各類特征值擁有統一的算法接口，因此在不影響程序邏輯的情況下可以進行替換。

objdetect/，物體檢測模塊。包括haar分類器、SVM檢測器及文字檢測。

ml/，全稱為 Machine Learning，即機器學習。包括統計模型、K最近鄰、支持向量機、決策樹、神經網絡等經典的機器學習算法。

flann/，用于在多維空間內聚類及搜索的近似算法，做圖像檢索的讀者對它不會陌生。

photo/，計算攝影學。包括圖像修補、去噪、HDR成像、非真實感渲染等。如果讀者想實現Photoshop的高級功能，那么這個模塊必不可少。

stitching/，圖像拼接，可用于制作全景圖。

nonfree/，受專利保護的算法。包含SIFT和SURF，從功能上來說這兩個算法屬于features2d模塊的，但由于它們都是受專利保護的，想在項目中可能需要專利方的許可。

shape/，形狀匹配算法模塊。用于描述形狀、比較形狀。

softcascade/，另一種物體檢測算法，Soft Cascade 分類器。包含檢測模塊和訓練模塊。

superres/，全稱為 Super Resolution，用于增強圖像的分辨率。

videostab/，全稱為 Video Stabilization，用于解決相機移動時拍攝的視頻不夠穩定的問題。

viz/，三維可視化模塊。可以認為這個模塊實現了一個簡單的三維可視化引擎，有各種UI控件和鍵盤、鼠標交互方式。底層實現基于 VTK 這個第三方庫。

我愛 CUDA，買了一堆 Tesla 加速卡，該看哪些模塊？

這些模塊的名稱都以 cuda 為開始，cuda 是顯卡制造商 NVIDIA 推出的通用計算語言，在cv3中有大量的模塊已經被移植到了 cuda 語言。讓我們依次看一下：

cuda/，CUDA-加速的計算機視覺算法，包括數據結構 cuda::GpuMat、 基于cuda的相機標定及三維重建等。

cudaarithm/，CUDA-加速的矩陣運算模塊。

cudabgsegm/，CUDA-加速的背景分割模塊，通常用于視頻監控。

cudacodec/，CUDA-加速的視頻編碼與解碼。

cudafeatures2d/，CUDA-加速的特征檢測與描述模塊，與features2d/模塊功能類似。

cudafilters/，CUDA-加速的圖像濾波。

cudaimgproc/，CUDA-加速的圖像處理算法，包含直方圖計算、霍夫變換等。

cudaoptflow/，CUDA-加速的光流檢測算法。

cudastereo/，CUDA-加速的立體視覺匹配算法。

cudawarping/，實現了 CUDA-加速的快速圖像變換，包括透視變換、旋轉、改變尺寸等。

cudaev/，實現 CUDA 版本的核心功能，類似 core/ 模塊中的基礎算法。

結語

希望本文能對讀者了解下一代的 OpenCV 起到幫助，還有一些內容將在之后的文章中介紹，比如 samples 介紹，opencv_contrib 模塊是什么等等。

OpenCV 視頻

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