---

一、引言

当我们进行前期算法验证的时候，需要读取图片进行仿真，那么关键的一步就是如何加载图片进行测试。需要特别注意的，所有过程都是在HLS工具上实现的，相当于搭建了一个图像的处理平台，不过这个平台的输入源于软件，输出到软件上，后续中间FPGA算法模块的开发，是基于这个图像处理平台的。

方法： 使用openCV的一些函数，cvLoadImage函数加载图片。imread函数读取图片。视频流载入。外部摄像头载入。

Note：新建完工程，除了把源码添加到HLS工具中外，把对应要处理的图片或视频流都放在工程的test bench中。

本实验主要目的，是测试函数的功能，具体函数的使用，后续有机会搞openCV时，会慢慢补充。

---

二、cvLoadImage

cvLoadImage是openCV里的一个函数，原型：
IplImage* cvLoadImage( const char* filename, int iscolor(CV_LOAD_IMAGE_COLOR) )

1、解释。
filename：指定被读入文件的文件名，需要包含后缀。
flags：指定读入图片的颜色和深度。指定的颜色可将输入的图片转为3信道CV_LOAD_IMAGE_COLOR,单信道CV_LOAD_IMAGE_GRAYSCALE,或者保持不变CV_LOAD_IMAGE_ANYCOLOR。

2、使用。

cvLoadImage( filename, -1 );   // 默认读取图像的原通道数
cvLoadImage( filename, 0 );    // 强制转化读取图像为灰度图
cvLoadImage( filename, 1 );    // 读取彩色图

3、示例。
一个通过 cvLoadImage 函数读取图片显示的例子。

    //方法1 cvLoadImage函数加载图片IplImage* src = cvLoadImage(INPUT_IMAGE);  // INPUT_IMAGE是具体的文件明，包含了后缀IplImage* dst = cvCreateImage(cvGetSize(src), src->depth, src->nChannels);//获取原始图像大小AXI_STREAM  src_axi, dst_axi;IplImage2AXIvideo(src, src_axi);//image_filter(src_axi, dst_axi, src->height, src->width);AXIvideo2IplImage(src_axi, dst);cvSaveImage(OUTPUT_IMAGE, dst);cvShowImage( "test_1080p.bmp",dst);cvShowImage( "result_1080p",dst);cvReleaseImage(&src);cvWaitKey();

4、说明。
IplImage结构体的源码。

typedef struct _IplImage
{int  nSize;             /* sizeof(IplImage) */int  ID;                /* version (=0)*/int  nChannels;         /* Most of OpenCV functions support 1,2,3 or 4 channels */int  alphaChannel;      /* Ignored by OpenCV */int  depth;             /* Pixel depth in bits: IPL_DEPTH_8U, IPL_DEPTH_8S, IPL_DEPTH_16S,IPL_DEPTH_32S, IPL_DEPTH_32F and IPL_DEPTH_64F are supported.  */char colorModel[4];     /* Ignored by OpenCV */char channelSeq[4];     /* ditto */int  dataOrder;         /* 0 - interleaved color channels, 1 - separate color channels.cvCreateImage can only create interleaved images */int  origin;            /* 0 - top-left origin,1 - bottom-left origin (Windows bitmaps style).  */int  align;             /* Alignment of image rows (4 or 8).OpenCV ignores it and uses widthStep instead.    */int  width;             /* Image width in pixels.                           */int  height;            /* Image height in pixels.                          */struct _IplROI *roi;    /* Image ROI. If NULL, the whole image is selected. */struct _IplImage *maskROI;      /* Must be NULL. */void  *imageId;                 /* "           " */struct _IplTileInfo *tileInfo;  /* "           " */int  imageSize;         /* Image data size in bytes(==image->height*image->widthStepin case of interleaved data)*/char *imageData;        /* Pointer to aligned image data.         */int  widthStep;         /* Size of aligned image row in bytes.    */int  BorderMode[4];     /* Ignored by OpenCV.                     */int  BorderConst[4];    /* Ditto.                                 */char *imageDataOrigin;  /* Pointer to very origin of image data(not necessarily aligned) -needed for correct deallocation */
}
IplImage;

5、测试。

---

三、imread

函数原型：CV_EXPORTS_W Mat imread( const string& filename, int flags=1 );

1、解释。
filename：const string&类型，填入文件的路径与文件名，如果文件已经加载到了工程结构中，那直接输入文件名就行。
flags：载入标识，指定一个加载图像的颜色类型。缺省值为1，表示载入3通道的彩色图像。

2、枚举。
flags的变量类型为枚举型，可以查看到具体的值。

enum
{// 8bit, color or notIMREAD_UNCHANGED  =-1,// 8bit, grayIMREAD_GRAYSCALE  =0,// ?, colorIMREAD_COLOR      =1,// any depth, ?IMREAD_ANYDEPTH   =2,// ?, any colorIMREAD_ANYCOLOR   =4
};

3、案例。
通过 imread 函数读取一副图片并且灰度显示。

	//方法2 cvLoadImage函数加载图片Mat src_rgb = imread(INPUT_IMAGE,CV_LOAD_IMAGE_GRAYSCALE);//加载图片并灰度显示IplImage src = src_rgb;cvSaveImage(OUTPUT_IMAGE, &src);cvShowImage("src",&src);waitKey(0);return 0;

4、测试。
测试没通过，提示这个错误，目前怀疑是版本的问题，后续可以换2019的hls试试，这个函数就先不用了，毕竟cvLoadImage函数基本也就实现了这个功能。
这个问题可以参考Xilinx官网的这篇文章。

K:\DesktopDocs\imageload\hls_prj\imageload\solution1\csim\build/../../../../../design/Test.cpp:27: undefined reference to `cv::imread(std::__cxx11::basic_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> > const&, int)'
collect2.exe: error: ld returned 1 exit status

---

四、视频流载入

主要包括cvCaptureFromAVI函数、cvGrabFrame函数和cvRetrieveFrame函数。

1、cvCaptureFromAVI函数。
cvCaptureFromAVI(“AVI 文件名称”);
1°函数进行视频文件的载入，用来播放AVI文件视频。
2°用 cvCaptureFromAVI()跟 cvCaptureFromFile(),cvCreateFileCapture()都是一样的。
3°文件的类型不一定必须是AVI格式，只要文件符合OpenCV支持的格式就能播放。

2、cvGrabFrame函数。
int cvGrabFrame(CvCapture 结构体);
1°将 capture 抓下來的相片放在 OpenCV 中，与 cvQueryFrame()是相同的步骤。
2°cvGrabFrame()返回值为0或，0是失败，1是成功。

3、cvRetrieveFrame函数。
cvRetrieveFrame(CvCapture 结构);
1°从 OpenCV 快取中得到 Frame，并配置给 IplImage 结构体。
2°cvQueryFrame()=cvGrabFrame()+cvRetrieveFrame()。

	//读取视频文件IplImage *frame;CvCapture *capture = cvCaptureFromAVI("1.avi");//获取视频数据cvNamedWindow("AVI player",0);while(true){if(cvGrabFrame(capture)){frame = cvRetrieveFrame(capture);cvShowImage("AVI player",frame);if(cvWaitKey(10)>=0) break;}else{break;}}cvReleaseCapture(&capture);cvDestroyWindow("AVI player");return 0;

4、测试。

---

五、摄像头源

直接上代码，感觉这个不太常用，数据源是笔记本的摄像头。

	//摄像头操作IplImage *frame;CvCapture *capture = cvCaptureFromCAM(1);//捕获摄像头数据0--笔记本自带摄像头 1--外部摄像头cvNamedWindow("AVI player",0);while(true){if(cvGrabFrame(capture)){frame = cvRetrieveFrame(capture);cvShowImage("AVI player",frame);if(cvWaitKey(10)>=0) break;}else{break;//没有采集到视频数据退出}}cvReleaseCapture(&capture);cvDestroyWindow("AVI player");return 0;

测试。（是的，在实验室的我emmm）

---

六、时间线

一些关键时间点的记录：

2021年04月20日：测试平台的图片、视频与摄像头读取。
后续可能做的工作：imread函数那个bug的调试（换2019.2版本，据说Xilinx在新版里fix了这个问题）。另外，有机会得对这些函数做些理解（弄到openCV这块时）。