Multimedia Programming 03: 점 , 선 , 면

1. Multimedia Programming 03:점, 선, 면 Departments of Digital Contents Sang Il Park

2. Review: OpenCV 초기 세팅 • 필요한 디렉토리 세팅 • Includes: • "C:\OpenCV-2.3.0\include" • Libraries: • "C:\OpenCV-2.3.0\lib“ • 필요한 라이브러리 파일들 세팅: • opencv_core230.lib • opencv_imgproc230.lib • opencv_highgui230.lib

3. Today, we will learn: • IplImage 구조체 • OpenCV 익숙해 지기 • 점 • 선 • 면

4. HelloCV http://dasan.sejong.ac.kr/~sipark/class2011/mm/code/hellocv.cpp • IplImage • cvLoadImage • cvReleaseImage • cvNamedWindow • cvShowImage • cvDestroyWindow • cvWaitKey #include <opencv2/opencv.hpp> int main() { IplImage * img; img = cvLoadImage(“c:\\test.jpg"); cvNamedWindow("HelloCV"); cvShowImage("HelloCV", img); cvWaitKey(); cvDestroyWindow("HelloCV"); cvReleaseImage(&img); return 0; }

5. Image structure (이미지 구조체) • IplImage (Image Processing Library) • typedef struct _IplImage { int nSize; /* size of iplImage struct */ int ID; /* image header version */ int nChannels; int alphaChannel; int depth; /* pixel depth in bits */ char colorModel[4]; char channelSeq[4]; int dataOrder; int origin; int align; /* 4- or 8-byte align */ int width; int height; struct _IplROI *roi; /* pointer to ROI if any */ struct _IplImage *maskROI; /*pointer to mask ROI if any */ void *imageId; /* use of the application */ struct _IplTileInfo *tileInfo; /* contains information on tiling*/ int imageSize; /* useful size in bytes */ char *imageData; /* pointer to aligned image */ int widthStep; /* size of aligned line in bytes */ int BorderMode[4]; /* the top, bottom, left, and right border mode */ int BorderConst[4]; /* constants for the top, bottom,left, and right border */ char *imageDataOrigin; /* ptr to full, nonaligned image */} IplImage;

6. 구조체 (structure) ? • 하나의 물건(객체)가 여러 요소로 구성되어 있을때 효율적으로 표현하기 • Example) • 학생: 이름, 학번, 주소, 전화번호,… • 성적: 국어점수, 수학점수, 영어점수, 총점, 평균 구조체: 관련된 정보를 그룹화하여 표현

7. 구조체 (structure) 구조체: 관련된 정보를 그룹화하여 표현 구조체 이름 학생 이름 학번 주소 전화번호 멤버 변수

8. 구조체의 정의 • Example) • struct student • { • char name[30]; • int number; • float grade; • };

9. 멤버로의 접근 구조체변수이름.맴버변수이름 • struct score • { • int korean; • int math; • }; • score a; • a.korean = 30; • a.math = 80;

10. Image structure (이미지 구조체) • IplImage (Image Processing Library) • struct IplImage { int nSize; /* size of iplImage struct */ int ID; /* image header version */ int nChannels; int alphaChannel; int depth; /* pixel depth in bits */ char colorModel[4]; char channelSeq[4]; int dataOrder; int origin; int align; /* 4- or 8-byte align */ int width; int height; struct _IplROI *roi; /* pointer to ROI if any */ struct _IplImage *maskROI; /*pointer to mask ROI if any */ void *imageId; /* use of the application */ struct _IplTileInfo *tileInfo; /* contains information on tiling*/ int imageSize; /* useful size in bytes */ char *imageData; /* pointer to aligned image */ int widthStep; /* size of aligned line in bytes */ int BorderMode[4]; /* the top, bottom, left, and right border mode */ int BorderConst[4]; /* constants for the top, bottom,left, and right border */ char *imageDataOrigin; /* ptr to full, nonaligned image */};

11. Image I/O (이미지 입출력) • IplImage* cvLoadImage(image_path); 파일로 부터 이미지를 읽는다. 성공할 경우 메모리가 생성되고 IplImage pointer를반환실패할 경우 NULL 값을 리턴 • cvSaveImage(image_path, IplImage *); 이미지를 파일로 저장한다. 형식은 확장자로 부터 결정 • cvReleaseImage(IplImage **);이미지를 저장하고 있던 메모리를 해제한다. • BMP, JPEG, PNG, TIFF, PPM/PGM 포멧등이 지원됨

12. Image I/O (이미지 입출력) • 이미지의 포멧을 바꾸어 저장하기 예: IplImage* img = cvLoadImage(“picture.jpg”); if( img != NULL ) cvSaveImage( “picture.bmp”, img );

13. Windows • cvNamedWindow(window_name); 윈도우를 생성한다. 윈도우는 이름을 부여할 수 있고, 각 이름을 기준으로 구분한다. cvNamedWindow(“ViewA”); cvMoveWindow(“ViewA”,300,100); cvDestroyWindow(“ViewA”); … • cvShowImage(window_name, IplImage *); 주어진 이름에 해당하는 윈도우에 이미지를 보여준다. 한 이미지만을 보여 줄 수 있으며, 부분 적인 출력은 하지 못한다. • cvDestroyWindow(window_name);주어진 이름에 해당하는 윈도우를 없앤다.

14. User Input • int cvWaitKey( int delay=0 )사용자가 키를 누르기를 정해진 대기시간 만큼 기다린다. 대기시간이 초과되면 다음 명령을 수행한다. 대기시간으로 0을 설정하면 영원히 기다린다. • 시간의 값은 millisecond  대기시간을 이용하면 애니메이션을 만들 수 있다. • 활용예) 두 개 이상의 그림을 교대로 보여줌

15. Image and Pixel

16. 픽셀(Pixel: Picture Element) • 이미지:픽셀의 집합 • 비트맵(Bitmap)

17. 픽셀 • 픽셀의 색: 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue) • 컬러의 수 픽셀 당 비트 수(밝기 레벨)

18. Pixel의 값 = (위치, 색) • 위치 : 각 픽셀의 2D 좌표 (Image Coordinate System) • 색 : CvScalar(색을 저장하는 구조체) x (0,0) (8,2) y

19. 색을 저장하는 변수: CvScalar • 4 개 이하의 숫자를 저장할 수 있도록 만든 구조체 • 0번은 blue, 1번은 green, 2번은 red 값을 저장 • Example) CvScalar s; s.val[0] = 200; (Blue) s.val[1] = 11; (Green) s.val[2] = 123; (Red) • struct CvScalar { double val[4]; };

20. 이미지에서 Pixel값으로의 접근 • CvScalar cvGet2D (IplImage*, y, x) (x,y)에서의 칼라 값 얻기. • Example) CvScalar s; s = cvGet2D(img, 30, 40); • void cvSet2D(IplImage*, y, x, CvScalar) (x,y)에서의 칼라 값 변경 • Example) CvScalar s = cvScalar(100,0,0); cvSet2D(img, 30, 40, s);또는 cvSet2D(img, 30, 40, cvScalar(100,0,0)); 주의: 반드시 x,y는 이미지 범위 내부에 있어야함! (image의 width와 height를 정보를 참조할것)

21. 코딩연습 • 이미지의 일부를 Gray-scale image로만들기 • Gray 이미지: 각 픽셀마다 R, G, B 값이 모두 같은 이미지 • 칼라 이미지의 각 pixel의 R, G, B 값으로 부터 대표값(=평균값)을 얻는다 • 더 생각해 볼 문제: • 이미지의 일부를 흑백 이미지로 만들기

22. 생각해 보기: Sepia image 만들기

23. 빈 이미지 생성하기 • IplImage* cvCreateImage( CvSize size, int depth, int channels ); • 만들 빈 이미지의 크기, 허용 색상수를 설정하여 생성 • 컬러수: color depth: IPL_DEPTH_8U (각 채널당 8bit) channels: 1,2,3,4 (1=grey, 3=color) • Example)IplImage * img; img = cvCreateImage(cvSize(200,100), 8,3); • cvSet(image, CvScalar) • 이미지를 주어진 색으로 가득 칠한다 • Example) cvSet(img, CV_RGB(255,255,255));

24. So far what you’ve learned: • IplImage • cvLoadImage (file_name) • cvCreateImage (size, depth, channels) • cvSaveImage (file_name, image) • cvReleaseImage (image) • cvNamedWindow (window_name) • cvShowImage (window_name, image) • cvDestroyWindow (window_name) • cvWaitKey (delay) • cvGet2D (image, y, x) • cvSet2D (image, y, x, cvScalar)

25. Put everything together! HelloCV2.cpp int main() { IplImage * img; img = cvLoadImage(“c:\\test.jpg"); cvNamedWindow("HelloCV"); cvShowImage("HelloCV", img); cvWaitKey(); int x,y; for(x=0; x<100; x++) for(y=0; y<100; y++) { CvScalar s = cvGet2D(img, y,x); s.val[0] +=50; s.val[1] +=50; s.val[2] +=50; cvSet2D(img,y,x,s); } cvShowImage("HelloCV", img); cvWaitKey(); cvDestroyWindow("HelloCV"); cvReleaseImage(&img); return 0; }

26. Coding Practice: Line Drawing • Make your own function for Horizontal line drawing: • 예) void DrawHLine (IplImage * img, int y, int st, int ed, CvScalar color) image

27. Do more! (x,y) w h • Design a function that draws a rectangle • 예) void DrawRectangle(IplImage * img, int x, int y, int w, int h, CvScalar color) • Don’t forget to make sure a pixel is inside the image • 0 <= max_x <= img->width • 0 <= max_y <= img->height • If done, try to draw 50 random boxes with random colors!

28. Do more2! • Make your own function for drawing any kind of line : • 예) void DrawLine (IplImage * img, int stx, int sty, int edx, int edy, CvScalar color) image

29. For those who want more • OpenCV Official page: http://opencvlibrary.sourceforge.net • OpenCV WiKi pape: http://opencv.willowgarage.com/wiki/ • A Korean Community: http://www.opencv.co.kr/