基于openCV的面向对象程序设计报告

面向对象程序设计课程设计
一、需求分析
1、课程设计目的与要求
（1）目的：面向对象程序设计是计算机科学与技术专业实践性环节之一，是学习完《面向对象程序设计》课程后进行的一次全面的综合练习。

其目的在于加深对面向对象理论和基本知识的理解，掌握使用C＋＋语言进行面向对象程序设计的基本方法，提高运用面向对象知识解决实际问题的能力。

使学生通过学习掌握C＋＋语言的语法规则、面向对象的程序设计方法，对面向对象方法和思想增加感性的认识；学会利用VC＋＋语言编写出一些具有一定功能的实用程序，切实提高面向对象的程序设计能力。

（2）要求：本次设计基于Opencv的图像处理算法，要求从六个题目中任选一题设计基于Opencv的图像处理算法，对图像进行处理。

2、Opencv主要功能简介：OpenCV是Intel开源计算机视觉库
它由一系列 C 函数和少量 C++ 类构成实现了图像处理和计算机视觉方面的很多通用算法代码都经过优化，可用于实时处理图像
具有良好的可移植性具有低级和高级的应用程序接口(API)
提供了面向Intel IPP高效多媒体函数库的接口，可针对使用的 Intel CPU 优化代码，提高程序性能
二、系统概要设计
1、设计实现一个基于openCV 的图像锐化增强算法：
(1) 要求查找资料选用合适的图像锐化增强算法；
(2) 图像的读写可以采用opencv的API；
(3) 要求能打开任意图像，处理完后能存储成图像文件，处理效果明显。

2、系统结构：
CV
图像处理和视觉算法
MLL
统计分类器
HighGUI
GUI,
图像和视频
输入/输出
CXCORE
基本结构和算法
3、运行环境要求：稳定的硬件环境 visual studio 2008\2010\2012(要求配置好opencv)
三、主要源代码
//基于拉普拉斯算子的空间域的图像增强锐化算法
#pragma once//编译器
#include <opencv\cv.h>//头文件
using namespace cv;//使用cv空间
namespace ggicci
{
void sharpen(const Mat& img, Mat& result);
}//将ggiccci空间定义一个没有返回值的sharpen函数
void ggicci::sharpen(const Mat& img, Mat& result)//调用sharpen函数，sharpen函数属于ggicci
{
result.create(img.size(), img.type());//结果是创建图像的大小和类型
for (int row = 1; row < img.rows-1; row++)//处理边界内部的像素点, 图像最外围的像素点应该额外处理
{
const uchar* previous = img.ptr<const uchar>(row-1);//前一行像素点
const uchar* current = img.ptr<const uchar>(row);//待处理的当前行像素点
const uchar* next = img.ptr<const uchar>(row+1);//下一行的像素点
uchar *output = result.ptr<uchar>(row);
int ch = img.channels();//用ch变量存储图像的像素点的通道数
int starts = ch;//把通道数的值赋给starts
int ends = (img.cols - 1) * ch;//把一个像素点的锐化结果赋给end变量
for (int col = starts; col < ends; col++)
{
*output++ = saturate_cast<uchar>(5 * current[col] - current[col-ch] - current[col+ch] - previous[col] - next[col]);//输出图像的遍历指针与当前行的指针同步递增, 以每行的每一个像素点的每一个通道值为一个递增量, 因为要考虑到图像的通道数
}
} //跳出循环
result.row(0).setTo(Scalar::all(0));
result.row(result.rows-1).setTo(Scalar::all(0));
result.col(0).setTo(Scalar::all(0));
result.col(result.cols-1).setTo(Scalar::all(0));
//处理边界, 外围像素点设为 0
}
#include <opencv\highgui.h>
using namespace cv;
int main()//定义一个main函数来调用图像
{
Mat lena = imread("lena.jpg");
Mat sharpenedLena;
ggicci::sharpen(lena, sharpenedLena);
imshow("lena", lena);
imshow("sharpened lena", sharpenedLena);
cvWaitKey();
return 0;
}
四、系统测试及调试
1,、实际测试数据（部分）
“kechengsheji.exe”(Win32): 已加载“C:\Windows\System32\wininet.dll”。

无法查找或打开 PDB 文件。

“kechengsheji.exe”(Win32): 已加载“C:\Windows\System32\normaliz.dll”。

无法查找或打开 PDB 文件。

“kechengsheji.exe”(Win32): 已加载“C:\Windows\System32\iertutil.dll”。

无法查找或打开 PDB 文件。

“kechengsheji.exe”(Win32): 已加载“C:\Windows\System32\urlmon.dll”。

无法查找或打开 PDB 文件。

“kechengsheji.exe”(Win32): 已加载“C:\Windows\System32\oleacc.dll”。

无法查找或打开 PDB 文件。

线程 0x1cdc 已退出，返回值为 0 (0x0)。

线程 0x1aa4 已退出，返回值为 0 (0x0)。

线程 0x159c 已退出，返回值为 -1073741510 (0xc000013a)。

线程 0x1530 已退出，返回值为 -1073741510 (0xc000013a)。

线程 0x554 已退出，返回值为 -1073741510 (0xc000013a)。

线程 0x6c0 已退出，返回值为 -1073741510 (0xc000013a)。

线程 0xdc0 已退出，返回值为 -1073741510 (0xc000013a)。

线程 0x14b8 已退出，返回值为 -1073741510 (0xc000013a)。

程序“[1656]kechengsheji.exe”已退出，返回值为-1073741510 (0xc000013a)。

2、预期的结果
显示原图像、显示锐化后的图像
3、完成的图纸
图1：工作界面
图2：运行结果
此次的实际运行结果达到了预期要求的结果，原图像与锐化后的图像都正确的显示了出来，期间虽出现过各种程序错误，但及时改正，多次运行之后就成功了。

五、用户手册
使用之前需要配置头文件，外部依赖项、包含目录、库目录等，确保系统的正常运行。

六、心得体会
通过本次课程设计我认识到自己在学习C++语言上还有很大的不足，对图像处理算法以及程序设计的原理了解的不够充分，在这方面还要多储备知识，真正了解面向对象程序设计的原理，能够独立完成算法的设计，并且能够配置软件的运行环境，并且能够发现错误，纠正各种运行错误，这样才能在程序设计方面有所提高，在以后的学习中，能够熟练灵活地运用和掌握。

七、参考文献
1、《Learning opencv》，作者：Gary Bradski, Adrian Kaehler，东南大学出版社
2、《学习OpenCV中文版》，译者：于仕琪刘瑞祯，清华大学出版社
3、《OpenCV中文教程》，刘瑞祯于仕琪，北京航空航天大学出版社。