嵌入式程序调试与opencv图像库
- 一、在Ubuntu系统上练习程序代码的GDB调试。
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- 1. GDB简介
- 2. gdb的使用
- 3. gdb命令
- 4. gbd调试举例
- 二、“学了opencv，妈妈再不担忧你不会图像编程啦！”
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- 1. 在Ubuntu下安装OpenCV
- 2. 在Ubuntu下编写一个打开图片进行特效显示的代码
- 3. 在windows下安装OpenCV
- 4. 练习使用opencv库编写程序
一、在Ubuntu系统上练习程序代码的GDB调试。
1. GDB简介
GDB ： GNU Debugger，是GNU工程为GNU操作系统开发的调试器，但它的使用不局限于GNU操作系统， GDB可以运行在UNIX、Linux甚至Microsoft Windows。
GDB可以调试C、C++、Objective-C、Pascal、Ada等语言编写的程序；被调试的程序可以跟GDB运行于同一台电脑，也可运行于不同电脑。
使用GDB我们可以：
– 设置断点使程序停住
– 监视或修改程序中变量的值
– 跟踪代码执行过程
2. gdb的使用
程序要能被调试，必须包含调试信息
编译程序时，通过gcc的-g选项为程序添加调试信息，例如：
gcc –g –o helloworld helloworld.c
3. gdb命令
• file : 装入想要调试的可执行文件。
• kill : 终止正在调试的程序。
• list : 列出产生执行文件的源代码的一部分。
• next : 执行一行源代码但不进入函数内部。
• step : 执行一行源代码而且进入函数内部。
• run : 执行当前被调试的程序。
• c : 继续运行程序。
• quit : 终止gdb。
• watch : 使你能监视一个变量的值而不管它何时被改变。
• backtrace : 栈跟踪，查出代码被谁调用。
• print : 查看变量的值。
• make : 使你能不退出gdb就可以重新产生可执行文件。
• shell : 使你能不离开gdb就执行UNIX shell命令。
• whatis : 显示变量或函数类型。
• break : 在代码里设断点，这将使程序执行到这里时被
挂起。
• info break : 显示当前断点清单，包括到达断点处的次数等。
• info files : 显示被调试文件的详细信息。
• info func : 显示所有的函数名称。
• info local : 显示当函数中的局部变量信息。
• info prog : 显示被调试程序的执行状态。
• delete [n] : 删除第n个断点。
• disable[n] : 关闭第n个断点。
• enable[n] : 开启第n个断点。
• ptype : 显示结构定义。
• set variable : 设置变量的值。
• call name(args) : 调用并执行名为name，参数为args的函数。
• Finish : 终止当前函数并输出返回值。
• return value : 停止当前函数并返回value给调用者。
• break命令的使用
– 根据行号设置断点：
• (gdb) break linenum
– 根据函数名设置断点:
• (gdb) break funcname
– 执行非当前源文件的某行或某函数时停止执行:
• (gdb) break filename:linenum
• (gdb) break filename:funcname
– 根据条件停止程序执行:
• (gdb) break linenum if expr
• (gdb) break funcname if expr
4. gbd调试举例
下面的代码实现对一个整型数的反转功能，比如输入123，则输出321。
但输入100时，程序的输出结果却不正确，请找出问题。
#include <stdio.h>
void ShowRevertNum(int iNum)
{
while (iNum > 10)
{
printf("%d", iNum % 10);
iNum = iNum / 10;
}
printf("%d\n", iNum);
}
int main(void)
{
int iNum;
printf("Please input a number :");
scanf("%d", &iNum);
printf("After revert : ");
ShowRevertNum(iNum);
}
步骤如下：
（1）编译文件，并通过gdb进行调试
（2）
（3）
（4）
注意这里出现了一个问题：printf.c:No such file or directory.
出现这个问题的原因是：debugg文件的目录在别的地方（通过命令
show debug-file-directory
可以看出），需要执行命令
set debug-file-directory
然后重新运行gdb调试程序
（5）
通过调试程序我们发现，当iNum的值为10 以后，程序结束了运行，所以输出结果为010而不是正常的逆序001，我们只需要将while循环的条件改为
while(iNum >= 10)
即可
二、“学了opencv，妈妈再不担忧你不会图像编程啦！”
在Ubuntu系统下练习编译、安装著名的C/C++图像处理开源软件库 Opencv 。
1. 在Ubuntu下安装OpenCV
该过程请参考在 Ubuntu系统下安装 OpenCV 全过程
2. 在Ubuntu下编写一个打开图片进行特效显示的代码
步骤如下：
（1）在OpenCV的安装目录下创建一个新文件夹mytest，并创建一个test.cpp文件；
把图片直接放在home路径下，并复制一份在mytest文件夹中
cd opencv-3.4.8
mkdir mytest
touch test.cpp
sudo gedit /test.cpp
（2）
编辑以下代码：
#include <opencv2/highgui.hpp>
#include <opencv2/opencv.hpp>
using namespace cv;
using namespace std;
int main(int argc, char** argv)
{
CvPoint center;
double scale = -3;
IplImage* image = cvLoadImage("lena.jpg");
argc == 2? cvLoadImage(argv[1]) : 0;
cvShowImage("Image", image);
if (!image) return -1; center = cvPoint(image->width / 2, image->height / 2);
for (int i = 0;i<image->height;i++)
for (int j = 0;j<image->width;j++) {
double dx = (double)(j - center.x) / center.x;
double dy = (double)(i - center.y) / center.y;
double weight = exp((dx*dx + dy*dy)*scale);
uchar* ptr = &CV_IMAGE_ELEM(image, uchar, i, j * 3);
ptr[0] = cvRound(ptr[0] * weight);
ptr[1] = cvRound(ptr[1] * weight);
ptr[2] = cvRound(ptr[2] * weight);
}
Mat src;Mat dst;
src = cvarrToMat(image);
cv::imwrite("psb.png", src);
cvNamedWindow("test",1); imshow("test", src);
cvWaitKey();
return 0;
}
（3）保存并编译
g++ test.cpp -o test `pkg-config --cflags --libs opencv`
（4）运行
./test
3. 在windows下安装OpenCV
（1）在官网下载并安装OpenCV：官网链接
（2）配置系统环境变量：
找到OpenCV安装路径中的：\opencv\build\x64\vc15\bin
将整个路径复制并添加到系统环境变量中
（3）重启电脑
4. 练习使用opencv库编写程序
步骤如下：
（1）编译一个开启摄像头并录制视频的程序
#include<iostream>
#include <opencv2/opencv.hpp>
#include<opencv2/core/core.hpp>
#include<opencv2/highgui/highgui.hpp>
using namespace cv;
using namespace std;
void main()
{
//打开电脑摄像头
VideoCapture cap(0);
if (!cap.isOpened())
{
cout << "error" << endl;
waitKey(0);
return;
}
//获得cap的分辨率
int w = static_cast<int>(cap.get(CV_CAP_PROP_FRAME_WIDTH));
int h = static_cast<int>(cap.get(CV_CAP_PROP_FRAME_HEIGHT));
Size videoSize(w, h);
VideoWriter writer("RecordVideo.avi", CV_FOURCC('M', 'J', 'P', 'G'), 25, videoSize);
Mat frame;
int key;//记录键盘按键
char startOrStop = 1;//0 开始录制视频； 1 结束录制视频
char flag = 0;//正在录制标志 0-不在录制； 1-正在录制
while (1)
{
cap >> frame;
key = waitKey(100);
if (key == 32)//按下空格开始录制、暂停录制 可以来回切换
{
startOrStop = 1 - startOrStop;
if (startOrStop == 0)
{
flag = 1;
}
}
if (key == 27)//按下ESC退出整个程序，保存视频文件到磁盘
{
break;
}
if (startOrStop == 0 && flag==1)
{
writer << frame;
cout << "recording" << endl;
}
else if (startOrStop == 1)
{
flag = 0;
cout << "end recording" << endl;
}
imshow("picture", frame);
}
cap.release();
writer.release();
destroyAllWindows();
}
编译并运行
g++ camtest.cpp -o camtest `pkg-config --cflags --libs opencv`
./camtest