基于QT的嵌入式视频处理技术研究与实现

摘 要：目前嵌入式技术随着物联网行业的突飞猛进发展而得到了快速普及，嵌入式关键技术之一的GUI技术（Graphical User Interface图形用户界面）也得到了快速发展，而QT作为嵌入式GUI技术中主流的技术平台更是得到了广泛认可，而OpenCV技术的出现使得QT在视频处理方面更加专业。

关键词：嵌入式；GUI；QT；OpenCV

中图分类号：TP368.1

1 目前主流的嵌入式GUI

GUI技术是嵌入式的关键技术之一，其直接关系到产品的界面友好性程度，最终影响到产品的竞争力。

目前主流的嵌入式GUI主要有以下几种：

Microwindows的体系结构由上至下，分别为API层、图形引擎层、驱动层、硬件层，用户可以根据具体的应用需求来实现每一个层。

MiniGUI的实现主要依赖于标准C的库函数，它可以任意在支持标准C的环境上运行，MiniGUI很小巧但也很高效。MiniGUI主要应用在一些中低端设备中。

2 QT的搭建

由于QT具有跨平台的特性，所以一般开发可以在windows下开发，再移植到Linux中，本文重点介绍QT在Windows下的使用。

QT的开发环境包括以下几部分：QT的GUI库，QT creator，windows版本还包含编译器，可以是Microsoft visual stdio c++，还可以是MinGW，本文中使用的是MinGW。

搭建QT开发环境包括以下几部分：（1）下载安装MinGW编译器，该编译器支持Gcc和G++。（2）下载安装qt-creator-win-opensource。（3）为QT、MinGW、qmake添加环境变量。

3 OpenCV的安装配置

3.1 OpenCV简介。QT中本身也支持视频处理，但功能十分有限，如果需要更强大的视频处理功能，需要引入OpenCV（open source computer vision library），即开源计算机视觉库。

3.2 OpenCV的优点：（1）开源。OpenCV完全遵循BSD协议（五大开源许可协议之一），具有极高的开放性。（2）跨平台。OpenCV支持Windows、Linux，Mac，可以轻松实现平台之间的移植。（3）效率高，速度快。由于OpenCV采用C++实现，并且算法经过优化，效率有较大程度的提高，执行的速度也比较快。（4）涵盖面广、功能强大。OpenCV主要有13个模块构成，涵盖了计算机视觉的各个方面，在相关方面基本都应用。

3.3 OpenCV的安装配置：（1）前提是QT已经安装配置成功。（2）下载OpenCV。下载OpenCV后，解压即可，实际上并不需要安装，注意解压路径不能有空格，否则会出错。（3）下载安装CMake。OpenCV只是一个库，并不能直接拿来使用，需要借助CMake将其编译后才可以使用。（4）配置CMake参数，进行编译。使用CMake，主要是设定OpenCV的输入路径、输出路径、MinGW的位置等相关信息。运行CMake之后，需要在命令提示符下进入输出路径，然后执行mingw32-make命令，由MinGW对OpenCV进行编译，其间会耗费一定的时间。此步骤成功后，再执行mingw32-make install命令，会把编译好的所有文放到这个文件夹下，这个就是将来开发要用到的OpenCV全部文件。（5）将上一步骤得到的install目录bin文件夹，添加到系统的环境变量中，重新启动电脑。（6）在QT工程中，打开.pro工程属性文件，将OpenCV添加到INCLUDEPATH和LIBS中后，就可以在QT开发中使用OpenCV计算机视觉库了。

4 在QT中通过OpenCV实现视频处理

4.1 实现的基本原理。在视频处理中主要用到OpenCV的highgui模块，该模块，前面已说过，主要完成视频捕捉、编码，图片处理等相关功能。

highgui模块中已经封装了视频、图像、窗口的所有操作。

首先，利用OpenCV建立窗口，然后打开摄像头，获取摄像头中的帧，然后申请IplImage类型的指针，将帧放入指针指向的内存空间，此时的只是静止的图像而已，为了符合我们人眼的观看习惯，再通过循环，达到每秒钟显示30次左右的效果，与放电影的原理基本一样，最终显示到窗口，看到就是动态的视频效果，使用完之后释放内存，释放窗口即可。

5 总结

嵌入式技术在当前的大环境下得到了快速发展，随着硬件设备性能的不断提高，高性能的嵌入式程序会越来越广泛地被使用，而QT恰好与这个大环境相吻合，同时OpenCV的出现对QT也是一个促进，QT+OpenCV模式在未来嵌入式视频处理中会广泛地被使用。

参考文献：

[1]彭均键，史步海，刘洋.基于Qt的嵌入式GUI开发平台的搭建[J].微型电脑应用，2010，2.

[2]郭晖，陈光.基于OpenCV的视频图像处理应用研究[J].微型机与应用，2010，21.

[3]秦小文，温志芳，乔维维.基于OpenCV的图像处理[J].电子测试，2011-7.

[4]许生模，余敏.嵌入式QT的内核分析与优化[J].微计算机信息，2007-10.

[5]陈峰，郭爽，赵欣.基于QT和嵌入式的视频监控系统[J].通信技术，2011，10.

作者简介：徐广宇（1978-），男，呼伦贝尔人，软件工程硕士，计算机信息管理学院教师，研究方向：软件设计理论与应用开发。

作者单位：内蒙古财经大学，呼和浩特 010051