Opis

Cyfrowe przetwarzanie obrazów z wykorzystaniem bibliotek OpenCV i Qt w języku C++

Stanisław Hożyń

Akademia Marynarki wojennej im. Bohaterów Westerplatte

Podręcznik jest odpowiedzią na potrzebę zdobycia zadowalającej wiedzy do sprawnego posługiwania się bibliotekami OpenCV. Na wstępie autor podejmuje tematykę kompilacji niezbędnych bibliotek, przy czym główny nacisk kładzie na czytelność i prostotę tego procesu. W dalszej części podręcznika przybliża podstawowe mechanizmy korzystania z bibliotek OpenCV. Ponieważ podręcznik przeznaczony jest głównie dla studentów i pracowników naukowych kierunków automatyka i robotyka oraz mechatronika Wydziału Mechaniczno-Elektrycznego Akademii Marynarki Wojennej, jako język programowania przyjęto język C++.

W ramach podręcznika nie podjęto bardzo popularnej tematyki sztucznej inteligencji, ponieważ zagadnienie to wykracza poza ramy podstaw niezbędnych do zrozumienia mechanizmów funkcjonowania bibliotek OpenCV. Prezentowany podręcznik rozwija i uzupełnia istniejący dorobek publikacyjny poprzez szczegółowe omówienie implementacji technik przetwarzania obrazów z wykorzystaniem bibliotek OpenCV i Qt w języku C++.

Publikacja jest przeznaczona przede wszystkim dla studentów kierunków automatyka i robotyka oraz mechatronika, którzy chcą zdobyć praktyczne umiejętności w zakresie implementacji algorytmów przetwarzania obrazów w systemach zautomatyzowanych. Polecana jest również inżynierom, programistom oraz badaczom, którzy pracują nad tworzeniem zaawansowanych aplikacji wizyjnych.

.

Spis treści

.

Wprowadzenie

1 Instalacja środowiska programistycznego Qt Creator, bibliotek Qt oraz OpenCV

1.1 Instalacja środowiska Qt Creator oraz bibliotek Qt w systemie Windows

1.2 Budowanie bibliotek OpenCV w systemie Windows

1.3 Instalacja bibliotek Qt w systemie Linux

1.4 Budowanie bibliotek OpenCV w systemie Linux

1.5 Wprowadzenie do Qt Creator

2 Akwizycja, wyświetlanie i zapisywanie obrazów z różnych źródeł

2.1 Wyświetlanie obrazu z pliku graficznego zapisanego na dysku

2.2 Odtwarzanie pliku video

2.3 Wyświetlanie i zapis obrazu z kamery

3 Umieszczanie grafiki na obrazie i reakcja na kliknięcie myszką

3.1 Umieszczenie grafiki na obrazie

3.2 Umieszczenie tekstu na obrazie

3.3 Reakcja na kliknięcie myszką

4 Reprezentacja obrazów cyfrowych

4.1 Obraz w bibliotekach OpenCV

4.2 Kolor w obrazach cyfrowych

4.3 Histogram obrazu

4.4 Wyrównanie histogramu

5 Operacje jednopunktowe na pikselach

5.1 Operacje arytmetyczne

5.2 Korekcja gamma

5.3 Dodawanie i odejmowanie obrazów

5.4 Rozszerzenie zakresu jasności

5.5 Filtry cyfrowe

5.5.1 Filtry liniowe

5.5.2 Filtr medianowy

6 Punkty charakterystyczne

6.1 Detektor narożników Harrisa

6.2 Detektor FAST

6.3 Detektor STAR

6.4 Metoda SIFT

6.5 Metoda SURF

6.6 Metoda BRISK

6.7 Metoda ORB

7 Podstawy przekształcenia rzutowego przestrzeni

7.1 Model kamery perspektywicznej

7.2 Zewnętrzne parametry kamery perspektywicznej

7.3 Wewnętrzne parametry kamery perspektywicznej

7.4 Przekształcenia rzutowe kamery perspektywicznej o obiektywie punktowym

7.5 Kalibracja kamery

7.5.1 Kalibracja kamery z wykorzystaniem biblioteki OpenCV

7.6 Stereoskopowy układ akwizycji obrazów

7.7 Kanoniczny układ kamer

7.8 Rektyfikacja zestawu stereowizyjnego

8 Przekształcenia geometryczne obrazu

8.1 Skalowanie obrazu

8.2 Przekształcenia afiniczne

8.3 Przekształcenia perspektywiczne

9 Algorytm dopasowania punktów charakterystycznych w oparciu o przekształcenia geometryczne obrazu

9.1 Założenia algorytmu

9.2 Algorytm RANSAC

9.3 Dopasowanie punktów charakterystycznych w oparciu o dopasowanie siłowe

9.4 Tworzenie obrazu panoramicznego

10 Projektowanie graficznego interfejsu użytkownika z wykorzystaniem bibliotek Qt

10.1 Graficzny interfejs użytkownika z wykorzystaniem narzędzia Designer

10.2 Graficzny interfejs użytkownika opracowany bez wykorzystania narzędzia Designer

10.3 Graficzny interfejs użytkownika do etykietowania zdjęć

11 Bibliografia