2주차 과제_Chapter4

[김찬우]

1. 콜백 함수란 무엇인가.

특정 창에서 발생하는 마우스 이벤트들에 대하여 처리 및 제어를 구현한다.

함수포인터로 정의되어 있어 인수의 구조를 같게 설정해줘야한다.

2. 윈도우 창을 지정하는 cv::namedWindow() 함수에서 두 번쨰 인수(flag)의 옵션으로 WINDOW_NORMAL와 WINDOW_AUTOSIZE의 차이를 설명하시오.

WINDOW_NORMAL : 사용자가 임의적으로 윈도우창에서 크기를 조정 가능하며 안에 들어간 Mat 객체가 윈도우 크기에 맞춰 재조정된다.

WINDOW_AUTOSIZE : 임의적으로 윈도우 창에서 크기를 조절하지 못하며 resizeWindow와 같은 함수로만 크기에 대한 조정이 가능하다. 안에 들어간 Mat객체가 임의적으로 재조정되지 않는다.

3. 300행, 400열의 행렬을 회색바탕색(100)으로 생성해서 500행, 600열의 윈도우에 표시하시오.

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#include <iostream> #include <opencv2/opencv.hpp>   using namespace std; using namespace cv;   int main(void) {     Mat img(300, 400, CV_8U, Scalar(100));       namedWindow("window", WINDOW_AUTOSIZE);       imshow("window", img);       resizeWindow("window", Size(600, 500));       imshow("window 2번", img);     waitKey(0);     return 0; } Colored by Color Scripter

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4. 400행, 500열의 윈도우를 만들고, 모니터의 가로 200, 세로 300 위치에 띄우시오

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#include <iostream> #include <opencv2/opencv.hpp>   using namespace std; using namespace cv;   int main(void) {     namedWindow("윈도우창", WINDOW_NORMAL);     resizeWindow("윈도우창", Size(400, 400));     moveWindow("윈도우창", 200, 300);     waitKey();     return 0; }   Colored by Color Scripter

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moveWindow("윈도우창", 200, 300)	moveWindow("윈도우창", 800, 300)

5. 타원을 그리는 함수의 인수에 대해서 자세히 설명하시오.

void ellipse(Mat& img, Point center, Size axes, double angle, double startAngle, double endAngle, const Scalar& color, int thinkness = 1, int lineType = 8, int shift = 0)

Mat& img = 타원을 그릴 행렬

Point center = 타원의 중심 좌표

Size axes = 타원의 x축 반지름과 y축 반지름

double angle = 타원의 각도, 좌표평면의 x축을 기준으로 해서 시계방향으로 회전

double startAngle = 호의 시작 각도로 호의 x축을 기준으로 시계방향을 정방향으로 계산한 각도

double endAngle = 호의 끝 각도로 호의 x축을 기준으로 시게방향으로 회전한 각도

const Scalar& color = 타원의 색

int thinkness = 타원의 선의 굵기

int lineType = 라인 타입

int shift = 비트연산을 통해 좌표와 크기등의 이동

6. OpenCV에서 마우스 이벤트와 트렉바 이벤트를 제어할 콜백함수를 시스템에 등록하는 함수는 각각 무엇이며, 매개변수의 구성은 어떻게 되는지 자세히 설명하시오.

typedef void (*MouseCallback) (int event, int x, int y, int flags, void*userdata)

int event = 마우스 이벤트

int x, int y = 마우스 이벤트가 발생한 시점의 Point(x,y)좌표

int flags = 마우스 이벤트 발생시 마우스 또는 키보드의 상태 정보 전달

void *userdata = 사용자 데이터의 주소 전달

typedef void (*TrackbarCallback) (int pos, void* userdata)

int pos = 트랙바 이벤트 발생한 시점에서의  트랙바 위치

void *userdata = 사용자 데이터의 주소 전달

7. 다음 예시 코드의 실행 결과를 표시하시오.
1.

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#include <iostream> #include <opencv2/opencv.hpp>   using namespace cv;   int main(void) {     Mat image(300, 400, CV_8U);     image.setTo(100);       namedWindow(" 윈도우", WINDOW_NORMAL);     moveWindow(" 윈도우", 100, 200);       namedWindow("윈도우창 기본", WINDOW_AUTOSIZE);     imshow(" 윈도우", image);     imshow("윈도우창 기본", image);     waitKey();     return 0; } Colored by Color Scripter

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초기 실행 상태	윈도우창을 임의적으로 크기를 줄인 상태에서 종료
2번째 실행 상태	1. 윈도우 창이 최초 실행시 100,200위치에 300,400의 크기로 열림 2. 임의적으로 윈도우 창의 크기를 줄여서 프로그램 종료를하고 다시 실행하면 이전에 실행되어있던 윈도우의 크기로 실행.

2.

예상

결과

마지막 shift매개변수에 1이 들어가 비트연산자가 존재. 실행 좌표와 크기가 달라진것을 확인할 수 있다.

8. 다음 예시 코드는 컴파일 혹은 런타임 에러가 발생한다. 에러가 발생하는 부분을 수정하고 실행 결과를 적으시오.

1.

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#include <iostream> #include <opencv2/opencv.hpp>   using namespace cv; using namespace std;   int main(void) {     Mat image(300, 400, CV_8UC3, Scalar(255, 255, 255));     Point pt1(50, 130), pt2(200, 300);       Rect rect(Point(50, 150), Point(150, 300));       line(image, pt1, Point(100, 200), Scalar(0,0,0));    //Scalar값 존재 X 디폴트 매개변수가 없어 지정해야함     line(image, pt2, Point(100, 200), Scalar(100, 100, 100));    //두번쨰 Point값 X 지정해줘야함     rectangle(image, pt1, pt2, Scalar(25, 0, 255));     rectangle(image, rect, Scalar(0, 0, 255));    //rect가 지정되어있지 않음       imshow("직선 & 사각형", image);     waitKey(0);     return 0; } Colored by Color Scripter

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9. 600행, 400열의 윈도우를 만들고 영상내의 100,100 좌표에 200*300 크기의 빨간색 사각형을 그리시오.

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#include <iostream> #include <opencv2/opencv.hpp>   using namespace cv; using namespace std;   int main(void) {       Rect rec(100, 100, 200, 300);     Mat img(600, 400, CV_8UC3, Scalar(0));     rectangle(img, rec, Scalar(0, 0, 255), 2);       namedWindow("window", WINDOW_NORMAL);     resizeWindow("window", 400, 600);       imshow("window", img);     waitKey();     return 0; } Colored by Color Scripter

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10. 가로 600, 세로 400 크기 영상에 200*200 크기의 태극 문양을 그리시오.

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#include <iostream> #include <opencv2/opencv.hpp>   using namespace std; using namespace cv;   int main(void) {     Mat img(600, 400, CV_8UC3, Scalar(255,255,255));     ellipse(img, Point(200, 300), Size(100, 100), 0, 0, 180, Scalar(255), -1);     ellipse(img, Point(200, 300), Size(100, 100), 0, 180, 360, Scalar(0,0,255), -1);     ellipse(img, Point(150, 300), Size(50, 40), 0, 180, 360, Scalar(255), -1);     ellipse(img, Point(250, 300), Size(50, 40), 0, 0, 180, Scalar(0,0,255), -1);     imshow("ellipse", img);     waitKey();     return 0; } Colored by Color Scripter

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11~13. 다음의 이벤트 제어 프로그램을 작성하시오.

1. 마우스 오른쪽 버튼 클릭 시 원을 그린다.
2. 마우스 왼쪽 버튼 클릭시 사각형을 그린다.
3. [Ctrl] + 마우스 이벤트 시 빨간색으로 그린다.
4. [Shift] + 마우스 이벤트 시 파란색으로 그린다.
5. 트랙바를 추가해서 선의 굵기를 1~10픽셀로 조절한다.
6. 트랙바를 추가해서 원의 반지름을 1~50픽셀로 조절한다.

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#include <iostream> #include <opencv2/opencv.hpp>   using namespace std; using namespace cv;   void on_mouse(int event, int x, int y, int flags, void* userdata); void on_trackbar_thinkness(int pos, void* userdata); void on_trackbar_circle(int pos, void* userdata);   static int c_pos = 20; static int t_pos = 1;   int main(void) {     namedWindow("window");     Mat img(500, 500, CV_8UC3, Scalar(255, 255, 255));     setMouseCallback("window", on_mouse, &img);     createTrackbar("circle", "window", 0, 50, on_trackbar_circle);     createTrackbar("thinkness", "window", 0, 10, on_trackbar_thinkness);     imshow("window", img);     waitKey();     return 0; }   void on_mouse(int event, int x, int y, int flags, void* userdata) {     Mat img = *(Mat*)userdata;     switch (event) {     case EVENT_RBUTTONDOWN:         if (flags & EVENT_FLAG_CTRLKEY) {             circle(img, Point(x, y), c_pos, Scalar(0, 0, 255), t_pos);         }         else if (flags & EVENT_FLAG_SHIFTKEY) {             circle(img, Point(x, y), c_pos, Scalar(255), t_pos);         }         else {             circle(img, Point(x, y), c_pos, Scalar(0), t_pos);         }         break;     case EVENT_LBUTTONDOWN:         if (flags & EVENT_FLAG_SHIFTKEY) {             rectangle(img, Rect(x, y, 30, 30), Scalar(255), t_pos);         }         else if (flags & EVENT_FLAG_CTRLKEY) {             rectangle(img, Rect(x, y, 30, 30), Scalar(0, 0, 255), t_pos);         }         else {             rectangle(img, Rect(x, y, 30, 30), Scalar(0), t_pos);         }         break;     }     imshow("window", img); }   void on_trackbar_thinkness(int pos, void* userdata) {     t_pos = pos; } void on_trackbar_circle(int pos, void* userdata) {     c_pos = pos; } Colored by Color Scripter

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14. 예제_4.2.3이 event_trackbar.cpp에서 화살표 키로 트랙바를 이동하는 소스를 추가하시오.

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#include <opencv2/opencv.hpp> #include <conio.h> using namespace std; using namespace cv;   string title = "트랙바 이벤트"; Mat image;   void xxxxonChange(int value, void* userdata) {     int add_value = value - 130;     cout << "추가 화소값 " << add_value << endl;     Mat tmp = image + add_value;     imshow(title, tmp); } int main() {     int value = 128;     image = Mat(300, 400, CV_8UC1, Scalar(120));       namedWindow(title, WINDOW_AUTOSIZE);     createTrackbar("밝기값", title, &value, 255, xxxxonChange);       imshow(title, image);     while (true) {         char c = waitKey();         if (c == 224) {             char key = getchar();             if (key == 77) ++value;            //Right             else if (key == 75) --value;    //Left         }         else break;     }     return 0; } Colored by Color Scripter

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15. 컬러 영상 파일을 Mat 객체로 로드해서 윈도우 창에 명암도 영상으로 표시하고  "test.jpg"와 "test.png"파일로 각각 저장하시오. 이때 영상 파일을 가장 좋은 화질로 압축하시오.

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#include <iostream> #include <opencv2/opencv.hpp>   using namespace std; using namespace cv;   int main(void) {     Mat img = imread("moon.jpg", IMREAD_GRAYSCALE);     imshow("window", img);       vector<int> img_jpg, img_png;     img_jpg.push_back(IMWRITE_JPEG_QUALITY);     img_jpg.push_back(100);     img_png.push_back(IMWRITE_PNG_COMPRESSION);     img_png.push_back(9);       imwrite("img_jpg.jpg", img, img_jpg);     imwrite("img_png.png", img, img_png);       return 0; } Colored by Color Scripter

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16. 심화예제_4..3.5를 마우스 중간버튼을 클릭하여 타원을 그리도록 수정하시오.

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#include <opencv2/opencv.hpp> #include <cmath> using namespace cv; using namespace std;   string const title = "이벤트 그리기"; Mat image;   void onMouse(int event, int x, int y, int flags, void* param) {     static Point pt(-1, -1);     if (event == EVENT_LBUTTONDOWN) {         if (pt.x < 0) pt = Point(x, y);         else {             rectangle(image, pt, Point(x, y), Scalar(50), 2);             imshow(title, image);             pt = Point(-1, -1);         }     }     else if (event == EVENT_RBUTTONDOWN) {         if (pt.x < 0) pt = Point(x, y);         else {             Point2d pt2 = pt - Point(x, y);             int radius = (int)sqrt(pt2.x * pt2.x + pt2.y * pt2.y);             circle(image, pt, radius, Scalar(150), 2);               imshow(title, image);             pt = Point(-1, -1);         }     }     else if (event == EVENT_MBUTTONDOWN) {         if (pt.x < 0) pt = Point(x, y);         else {             Point2d pt2 = pt - Point(x, y);             int x_radius = (int)sqrt(pt2.x * pt2.x + pt2.y * pt2.y);             int y_radius = x_radius / 3 * 2;             double angle;             double slope = (pt2.y - y) / (pt2.x - x);             slope = atan(slope);             angle = slope * 180 / 3.141592;             ellipse(image, pt, Size(x_radius, y_radius), angle, 0, 360, Scalar(30), 2);             imshow(title, image);             pt = Point(-1, -1);         }     } } int main() {     image = Mat(300, 400, CV_8UC1, Scalar(255));     imshow(title, image);     setMouseCallback(title, onMouse, 0);       waitKey();     return 0; } Colored by Color Scripter

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17. 심화예제_4.5.2에서 트렉바를 추가해서 카메라 영상의 밝기와 대비 변경할 수 있도록 수정하시오.

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#include <opencv2/opencv.hpp> using namespace std; using namespace cv;   void put_string(Mat& frame, string text, Point pt, int value) {     text += to_string(value);     Point shade = pt + Point(2, 2);     int font = FONT_HERSHEY_SIMPLEX;     putText(frame, text, shade, font, 0.7, Scalar(0, 0, 0), 2);     putText(frame, text, pt, font, 0.7, Scalar(120, 200, 90), 2); }   VideoCapture capture;   void bright_bar(int value, void*) {     capture.set(CAP_PROP_BRIGHTNESS, value); } void contrast_bar(int value, void*) {     capture.set(CAP_PROP_CONTRAST, value); } void zoom_bar(int value, void*) {     capture.set(CAP_PROP_ZOOM, value); } void focus_bar(int value, void*) {     capture.set(CAP_PROP_FOCUS, value); }   int main(void) {     capture.open(0);     CV_Assert(capture.isOpened());       capture.set(CAP_PROP_FRAME_WIDTH, 400);     capture.set(CAP_PROP_FRAME_HEIGHT, 300);     capture.set(CAP_PROP_AUTOFOCUS, 0);    //오토 포커싱 중지     capture.set(CAP_PROP_BRIGHTNESS, 150);       int zoom = capture.get(CAP_PROP_ZOOM);     int focus = capture.get(CAP_PROP_FOCUS);     int bright = capture.get(CAP_PROP_BRIGHTNESS);     int contrast = capture.get(CAP_PROP_CONTRAST);       string title = "카메라 속성 변경";     namedWindow(title);     createTrackbar("zoom", title, &zoom, 10, zoom_bar);     createTrackbar("focus", title, &focus, 40, focus_bar);     createTrackbar("focus", title, &bright, 255, bright_bar);     createTrackbar("focus", title, &contrast, 50, contrast_bar);       for (;;) {         Mat frame;         capture >> frame;    //영상 받기           put_string(frame, "zoom = ", Point(10, 240), zoom);         put_string(frame, "focus: ", Point(10, 270), focus);           imshow(title, frame);         if (waitKey(30) >= 0) break;     }     return 0; } Colored by Color Scripter

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18.PC 카메라를 통해서 영상을 입력받아서 다음의 영상 처리를 수행하고 , 영상을 윈도우 창에 표시하는 프로그램을 작성하시오.

1. 200,100 좌표에서 100*200 크기의 관심영역 지정
2. 관심영역에서 녹색 성분을 50만큼 증가
3. 관심영역의 테두리를 두께 3의 빨간색으로 표시하시오.

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#include<opencv2/opencv.hpp>   using namespace std; using namespace cv;     int main() {     VideoCapture capture;     capture.open(0);     CV_Assert(capture.isOpened());         while (true) {         Mat img;         capture >> img;          Mat area = img(Rect(200, 100, 100, 200));         area += Scalar(0, 50, 0);         rectangle(area, Rect(0, 0, 100, 200), Scalar(0, 0, 255), 3);         if (waitKey(30) >= 0) break;         imshow("img", img);     }     return 0; }   Colored by Color Scripter

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19. PC 카메라를 통하여 영상을 입력받아서 좌우를 뒤집어서 flip_test.avi 이름의 동영상 파일로 저장하는 프로그램을 작성하시오.

1. 동영상 파일의 크기 640*480
2. 초당 프레임 수 : 15fps
3. 동영상 코덱 : DIVX

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#include <opencv2/opencv.hpp> using namespace cv; using namespace std;   int main() {     VideoCapture capture;       capture.open(0);     CV_Assert(capture.isOpened());          capture.set(CAP_PROP_FRAME_WIDTH, 640);     capture.set(CAP_PROP_FRAME_HEIGHT, 480);     capture.set(CAP_PROP_FPS, 15);          int fourcc = VideoWriter::fourcc('D', 'I', 'V', 'X');       VideoWriter save;       save.open("flip_test.avi", fourcc, capture.get(CAP_PROP_FRAME_COUNT), Size(640, 480));          while (true) {         Mat frame;         capture >> frame;         flip(frame, frame, 1);         save << frame;         if (waitKey(30) >= 0) break;         imshow("frame", frame);     }     return 0; }   Colored by Color Scripter

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20. 임의의 영상 파일을 행렬로 읽어 들여서 예외처리를 하고, 그 정보들을 XML 파일로 저장하는 프로그램을 작성하시오.

1. 영상의 크기를 'image_size'라는 이름으로 저장
2. 영상의 깊이 값(depth)을 'depth''라는 이름으로 저장
3. 영상의 모든 화소값들을 'image_data'라는 이름으로 저장

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#include <iostream> #include <opencv2/opencv.hpp>   using namespace std; using namespace cv;   int main(void) {     Mat img = imread("big_moon.jpg");     if (img.empty()) { cerr << "Image load failed" << endl; return -1; }     FileStorage fs("image.xml", FileStorage::WRITE);     CV_Assert(fs.isOpened());       fs << "image_size" << img.size();     fs << "depth" << img.depth();     vector<Mat> vecimg;     img = img.reshape(1, 1);     vecimg.push_back(img);     fs << "image_data" << vecimg;       imshow("window", img);     waitKey();       return 0; } Colored by Color Scripter

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