OpenCV—用控制器设计模式实现功能模块间的通信

OFN_FILEMUSTEXIST|OFN_PATHMUSTEXIST|OFN_HIDEREADONLY,
_T("image file(*.bmp;*,jpg)|*.bmp;*.jpg|ALL Files(*.*)|*.*||"),NULL);

dlg.m_ofn.lpstrTitle=_T("Open Image");

//如果选中了一个文件名
if(dlg.DoModal()==IDOK)
{
//取得选定文件名的完整路径
//Cstring->std::string
CString cstrfilename = dlg.GetPathName();//.GetPathName返回的是CString类型的字符串
std::string filename;
setlocale(LC_ALL, "chs");
char *p = new char[256];
wcstombs( p, cstrfilename, 256 );
filename = p;

//设置并显示输入的图像,注意controller变量已经在前文向对话框类中添加过了
controller.setInputImage(filename); //.setInputImage方法输入的为std::string类型的字符串
cv::imshow("Input Image",controller.getInputImage());
}
}

这里要注意的是，书中使用.GetPathName()方法，返回的是CString类型的字符串表示的文件路径，而.setInputImage方法输入要求为std::string类型的字符串，因此需要转换。转化方法为网上下载，应该有更简单的方法。

打开图片的效果

（3）process按钮的处理程序

双击process按钮进入其处理程序代码位置。添加处理代码如下：

void CopencvColorDetectControllerDlg::OnBnClickedProcess()
{
// TODO: 在此添加控件通知处理程序代码
//这里颜色采用硬编码
//controller.setTargetColor(130,190,230);//源代码的目标颜色
controller.setTargetColor(140,174,209); //根据读入城堡图像调整了一下目标颜色

//处理输入图像并显示结果
controller.process();
cv::imshow("Output Result",controller.getLastResult());
}

注意，书上ColorDetectController类型的成员变量定义为colordetect，而本文中定义的控制器实例名称为controller（即控制器变量名称）（见3.3.4节（1）小节），因此，注意将书中的名称colordetect改为controller。通过process按钮的颜色检测结果

5.使用MVC架构为程序增加肤色检测功能

书中的扩展阅读介绍了MVC架构。MVC架构的目的是生成一个能把程序逻辑与用户接口清晰地隔离的程序。MVC主要包含三个组件：模型、视图、控制器。

模型存放与应用程序有关的信息。他控制着程序的所有数据，当产生新数据时，它会通知控制器，然后控制器通知视图显示新结果。

视图相当于用户接口。它由不同的窗口组成，窗口可以向用户展示数据并且允许用户与程序交互。视图的功能之一就是将用户发出的命令发送给控制器。当有新数据时，视图会刷新以显示新的信息。

控制器是连接视图和模型的模块。它从视图接收请求，并转发给模型中对应的方法。模型状态发生变化时会通知控制器，然后控制器通知视图进行刷新，以显示新信息。

下面我们将扩展阅读介绍的不同的色彩空间的知识，以及在HSV色彩空间中搜寻特定颜色物体的例子添加到MFC程序中，为程序增加一项检测肤色的功能。

注：在对特定物体做初步检测时，颜色信息非常有用。例如在辅助驾驶程序中检测路标，就要凭借标准路标的颜色快速地提取可能是路标的信息。另一个例子是检测皮肤的颜色，检测到的皮肤区域可作为图像中有人存在的标志。在手势识别中经常使用这个方法，用肤色检测来确定手的位置。

下面将书中的肤色检测的例子按照MVC模式，添加到刚才编写的MFC程序中。

（1）模型层：在算法类中定义肤色检测方法

为了给算法添加肤色检测功能，需要在ColorDetecor算法类中定义一个肤色检测方法。打开包含算法类的头文件colordetector.h，在类定义中添加如下肤色检测代码：

  //增加肤色检测方法 
  void detectHScolor(const cv::Mat& image,// input image 
double minHue, double maxHue,// Hue interval 
double minSat, double maxSat,     // saturation interval
cv::Mat& mask) {// output mask输出肤色掩码

// convert into HSV space
cv::Mat hsv;
cv::cvtColor(image, hsv, CV_BGR2HSV);

// split the 3 channels into 3 images
std::vector channels;
cv::split(hsv, channels);
// channels[0] is the Hue        色调
// channels[1] is the Saturation 饱和度
// channels[2] is the Value      亮度

// Hue masking
cv::Mat mask1; // under maxHue
cv::threshold(channels[0], mask1, maxHue, 255, cv::THRESH_BINARY_INV);
cv::Mat mask2; // over minHue
cv::threshold(channels[0], mask2, minHue, 255, cv::THRESH_BINARY);

cv::Mat hueMask; // hue mask
if (minHue hueMask = mask1 & mask2;
else // if interval crosses the zero-degree axis
hueMask = mask1 | mask2;

// Saturation masking
// under maxSat
cv::threshold(channels[1], mask1, maxSat, 255, cv::THRESH_BINARY_INV);
// over minSat
cv::threshold(channels[1], mask2, minSat, 255, cv::THRESH_BINARY);

cv::Mat satMask; // saturation mask
satMask = mask1 & mask2;

// combined mask组合掩码
mask = hueMask&satMask;
}

（2）视图层：在对话框中添加detect skin按钮

在对话框中使用工具添加按钮，增加一个处理按钮，并名称和ID分别改为detect skin和ID_DETECTSKIN。

添加肤色检测按钮

添加完按钮后，双击按钮进入响应函数编写，添加如下按钮响应代码：

void CopencvColorDetectControllerDlg::OnBnClickedDetectskin()
{
// TODO: 在此添加控件通知处理程序代码
controller.detectHScolor();//调用检测肤色的算法
cv::imshow("Output detected skin",controller.getLastResult());//调用获取检测结果的方法显示结果
}

上面的代码表示，视图层通过按钮来调用控制器层运行检测肤色的方法controller.detectHScolor()，按照上文在控制器中定义方法的命名规则，我们也将该方法命名为detectHScolor()。该方法的算法实现为算法类中添加的detectHScolor()方法，控制器只是将视图层的请求重新定向到算法类（即实现委托）。

（3）控制器层：在控制器类中定义肤色检测方法

如何将算法层与视图层连接起来呢？这就要通过控制器层，下面将介绍控制器层如何实现它在MVC架构中的作用。

控制器是连接视图和模型的模块。它从视图接收请求，并转发给模型中对应的方法。模型状态发生变化时会通知控制器，然后控制器通知视图进行刷新，以显示新信息。

这里我们在控制器类中添加检测肤色的方法供视图层调用，而实际的处理则是由控制器层通知模型层的算法来处理。

在控制器类ColorDetectController中定义肤色检测方法，代码如下：

 void detectHScolor() {
 
  cv::Mat  mask;
  cdetect->detectHScolor(image,160,10,25,166,mask);//调用算法类中的肤色检测算法，返回mask
  //显示掩码后的图像
  image.copyTo(result,mask);
  }

控制器类中的肤色检测方法detectHScolor将输入图像image传递给模型层的算法cdetect->detectHScolor(…)，由算法检测肤色后返回检测结果掩码mask。接下来，控制器的detectHScolor方法再将mask应用到输入图像上image.copyTo(result,mask)，生成只有肤色部分的图像result。这时，视图层调用方法controller.getLastResult()就可以从控制器层获得最终的肤色检测结果了。

打开一幅有人物的图像

显示肤色检测结果

肤色检测的参数设置在控制器层的controller.detectHScolor()方法中，下一步还可以将参数设置改到视图层作为用户与程序的交互功能。

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