圖像處理庫(kù)的類(lèi)型以及特點(diǎn)有哪些

這篇文章的內(nèi)容主要圍繞圖像處理庫(kù)的類(lèi)型以及優(yōu)缺點(diǎn)有哪些進(jìn)行講述，文章內(nèi)容清晰易懂，條理清晰，非常適合新手學(xué)習(xí)，值得大家去閱讀。感興趣的朋友可以跟隨小編一起閱讀吧。希望大家通過(guò)這篇文章有所收獲！

    當(dāng)需要做一些圖像處理方面的學(xué)習(xí)和研究的時(shí)候，首要任務(wù)就是選擇一套合適的圖像處理類(lèi)庫(kù)，下面主要簡(jiǎn)單介紹下各家圖像庫(kù)的一些優(yōu)缺點(diǎn)。OpenCV，Intel IPP，Halcon，MATLAB ，OpenGL，EmguCv，AForge.net，CxImage，F(xiàn)reeImage，paintlib，AGG，IPL，visDSK。

1. OpenCV

簡(jiǎn)介：OpenCV全稱(chēng)是:Open Source Computer Vision Library。是Intel?開(kāi)源計(jì)算機(jī)視覺(jué)庫(kù)。它由一系列 C 函數(shù)和少量 C++ 類(lèi)構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)了圖像處理和計(jì)算機(jī)視覺(jué)方面的很多通用算法。OpenCV是一個(gè)基于（開(kāi)源）發(fā)行的跨平臺(tái)計(jì)算機(jī)視覺(jué)庫(kù)，可以運(yùn)行在Linux、Windows和Mac OS操作系統(tǒng)上。它輕量級(jí)而且高效——由一系列 C 函數(shù)和一些C++ 類(lèi)構(gòu)成，同時(shí)提供了Python、Ruby、MATLAB等語(yǔ)言的接口，實(shí)現(xiàn)了圖像處理和計(jì)算機(jī)視覺(jué)方面的很多通用算法。OpenCV用C++語(yǔ)言編寫(xiě)，它的主要接口也是C++語(yǔ)言，但是依然保留了大量的C語(yǔ)言接口。

OpenCV功能

提供對(duì)圖像數(shù)據(jù)操作，圖像/視頻的輸入輸出，基本圖像處理，結(jié)構(gòu)分析，攝像頭定標(biāo)，運(yùn)動(dòng)分析，目標(biāo)識(shí)別以及基本的GUI等的函數(shù)接口。

OpenCV模塊

cv – 核心函數(shù)庫(kù)；cvaux – 輔助函數(shù)庫(kù)；cxcore – 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與線性代數(shù)庫(kù)；highgui – GUI函數(shù)庫(kù)；ml – 機(jī)器學(xué)習(xí)函數(shù)庫(kù)

特點(diǎn)：

免費(fèi)，源代碼公開(kāi)，是一個(gè)跨平臺(tái)的中、高層API 構(gòu)成，它不依賴(lài)與其它的外部庫(kù)，盡管也可以使用某些外部庫(kù)。，為了完全獨(dú)立于IPL （INTEL的圖像處理庫(kù)） OpenCV 復(fù)制了IplImage 和其它一些結(jié)構(gòu)變量的聲明。

OpenCV 為Intel? Integrated PerformancePrimitives (IPP) 提供了透明的用戶(hù)使用接口。它對(duì)IPP不存在任何依賴(lài)。但如果安裝了IPP，那么OpenCV將會(huì)通過(guò)自動(dòng)載入IPP動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)來(lái)獲取IPP的優(yōu)勢(shì)，來(lái)提升速度。

2. Intel IPP

簡(jiǎn)介：IPP“Intel Integrated Performance Primitives” （ Intel IPP ）是一套跨平臺(tái)的軟件函數(shù)庫(kù)，

他提供了廣泛的多媒體功能：音頻解碼器（例如： H263 、 MPEG-4 ）、圖像處理 (JPEG) 、信號(hào)處理、語(yǔ)音壓縮（例如： G723 、 GSM 、 AMR ）和加密機(jī)制。

Intel IPP 針對(duì)大量的 Intel Microprocessor （微處理器）進(jìn)行優(yōu)化： Intel Pentium 4 處理器，采用 Intel Centrino 移動(dòng)運(yùn)算技術(shù)的 Intel Pentium M 處理器組件， Intel Itanium 2 處理器、 Intel Xeon 處理器以及采用 Intel XScale 技術(shù)的 Intel PCA 應(yīng)用處理器。采用一套跨平臺(tái)結(jié)構(gòu)的通用 API ，使用者除了不需要擔(dān)心平臺(tái)兼容性的問(wèn)題，更節(jié)省了開(kāi)發(fā)成本以及研發(fā)時(shí)間，使用者可以輕輕松松移植原有應(yīng)用程序。

特點(diǎn)：

IPP收費(fèi)源代碼不公開(kāi)

函數(shù)庫(kù)：信號(hào)處理，圖像處理，多媒體，向量處理等

跨平臺(tái)和OS的通用 API

高性能代碼，不需要寫(xiě)匯編代碼，獲得優(yōu)化的應(yīng)用程序,速度快，效率高。

3. Halcon

簡(jiǎn)介：德國(guó)MVtec公司的圖像處理軟件HALCON，是世界公認(rèn)具有最佳效能的機(jī)器視覺(jué)軟件。它發(fā)源自學(xué)術(shù)界，有別于市面一些商用軟件包。事實(shí)上，這是一套圖像處理庫(kù)，由一千多個(gè)各自獨(dú)立的函數(shù)，以及底層的數(shù)據(jù)管理核心構(gòu)成。其中包含了各類(lèi)濾波、色彩分析以及幾何、數(shù)學(xué)變換、形態(tài)學(xué)計(jì)算分析、校正、分類(lèi)、辨識(shí)、形狀搜索等等基本的幾何以及圖像計(jì)算功能，由于這些功能大多并非針對(duì)特定工作設(shè)計(jì)的，因此只要用得到圖像處理的地方，就可以用HALCON強(qiáng)大的計(jì)算分析能力來(lái)完成工作。應(yīng)用范圍幾乎沒(méi)有限制，涵蓋醫(yī)學(xué)、遙感探測(cè)、監(jiān)拎、及工業(yè)上的各類(lèi)自動(dòng)化檢測(cè)。近年來(lái)，由于機(jī)器視覺(jué)技術(shù)的發(fā)展，這種可以”取代人眼”，對(duì)重復(fù)工作不會(huì)疲勞，精度高且穩(wěn)定的特質(zhì)，促進(jìn)了高科技業(yè)的發(fā)展，例如電子業(yè)產(chǎn)量的大幅提升。而MVTec公司更是不斷的與學(xué)術(shù)界合作，并且將最新的學(xué)術(shù)研究成果納入其中，不但使自己的技術(shù)處于業(yè)界領(lǐng)導(dǎo)地位，同時(shí)也將機(jī)器視覺(jué)技術(shù)推向更高的境界。

機(jī)器視覺(jué)軟件HALCON在世界范圍內(nèi)被廣泛的使用，用戶(hù)可以利用其開(kāi)放式結(jié)構(gòu)快速開(kāi)發(fā)圖像處理和機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用。

一個(gè)專(zhuān)業(yè)的圖像處理工具不只包含一個(gè)圖像處理函數(shù)庫(kù)。圖像處理任務(wù)的解決只是整個(gè)機(jī)器視覺(jué)解決方案的一部分，還包括處理控件和或者數(shù)據(jù)庫(kù)連接等軟件部分，圖像獲取及其照明等硬件部分。因此，圖像處理系統(tǒng)簡(jiǎn)單易用，并且能活嵌入到開(kāi)發(fā)項(xiàng)目中是非常重要的。Halcon充分考慮到這些方面，它有如下的特點(diǎn):

1). HALCON包含了一套交互式的程序設(shè)計(jì)接口HDevelop，可在其中以HALCON程序代碼直接編寫(xiě)、修改、執(zhí)行程序，并且可以查看計(jì)算過(guò)程中的所有變量，設(shè)計(jì)完成后，可以直接輸出C/ C++，或是COM(visual basic)程序代碼，嵌入到應(yīng)用程序程序中。

2). HALCON不限制取像設(shè)備，可以自行挑選合適的設(shè)備。原廠己提供了4 0余種相機(jī)的驅(qū)動(dòng)，即使是尚未支持的相機(jī)，除了可以透過(guò)指針(pointer)輕易的抓取影像，還可以利用HALOCN開(kāi)放性的架構(gòu)，自行編寫(xiě)DLL文件和系統(tǒng)連接。

3). 使用HALCON有最好的投資效益。這套軟件支持的操作系統(tǒng)除了微軟的NT/XP/2000，還有Linux, Solaris7,  181X6. 5, "1'ru64 UN1X5. 1等等，當(dāng)需要開(kāi)發(fā)出一套系統(tǒng)，就可以輕易轉(zhuǎn)換作業(yè)平臺(tái)，以符合需求。為了加快速度，還可以使用多處理器的計(jì)算機(jī)，所編寫(xiě)的程序不必更動(dòng)。

4). 使用HALOCN，在設(shè)計(jì)人機(jī)接口時(shí)沒(méi)有特別的限制，也不需要特別的可視化組件，可以完全使用開(kāi)發(fā)環(huán)境下的程序語(yǔ)言，例如Mircosoft Visual Studio等等，架構(gòu)自己的接口，最終用戶(hù)看不到開(kāi)發(fā)工具，而且在執(zhí)行軟件的機(jī)器上，只需要很少的資源。

4. MATLAB 

簡(jiǎn)介：MATLAB 是美國(guó)MathWorks公司出品的商業(yè)數(shù)學(xué)軟件，用于算法開(kāi)發(fā)、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)值計(jì)算的高級(jí)技術(shù)計(jì)算語(yǔ)言和交互式環(huán)境，主要包括MATLAB和Simulink兩大部分。

MATLAB可以進(jìn)行矩陣運(yùn)算、繪制函數(shù)和數(shù)據(jù)、實(shí)現(xiàn)算法、創(chuàng)建用戶(hù)界面、連接其他編程語(yǔ)言的程序等，主要應(yīng)用于工程計(jì)算、控制設(shè)計(jì)、信號(hào)處理與通訊、圖像處理、信號(hào)檢測(cè)、金融建模設(shè)計(jì)與分析等領(lǐng)域。

MATLAB的基本數(shù)據(jù)單位是矩陣，它的指令表達(dá)式與數(shù)學(xué)、工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB來(lái)解算問(wèn)題要比用C，F(xiàn)ORTRAN等語(yǔ)言完成相同的事情簡(jiǎn)捷得多，并且MATLAB也吸收了像Maple等軟件的優(yōu)點(diǎn)，使MATLAB成為一個(gè)強(qiáng)大的數(shù)學(xué)軟件。在新的版本中也加入了對(duì)C，F(xiàn)ORTRAN，C++，JAVA的支持。

特點(diǎn)：

1). 高效的數(shù)值計(jì)算及符號(hào)計(jì)算功能，能使用戶(hù)從繁雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算分析中解脫出來(lái)；

2). 具有完備的圖形處理功能，實(shí)現(xiàn)計(jì)算結(jié)果和編程的可視化；

3). 友好的用戶(hù)界面及接近數(shù)學(xué)表達(dá)式的自然化語(yǔ)言，使學(xué)者易于學(xué)習(xí)和掌握；

4). 功能豐富的應(yīng)用工具箱(如信號(hào)處理工具箱、通信工具箱等) ，為用戶(hù)提供了大量方便實(shí)用的處理工具。

功能十分強(qiáng)大，正版軟件價(jià)錢(qián)昂貴，適用于學(xué)術(shù)研究，仿真和演示。在軟件開(kāi)發(fā)，工程應(yīng)用方面有一定的局限性。

5. OpenGL

OpenGL（全寫(xiě)Open Graphics Library）是指定義了一個(gè)跨編程語(yǔ)言、跨平臺(tái)的編程接口規(guī)格的專(zhuān)業(yè)的圖形程序接口。它用于三維圖像（二維的亦可），是一個(gè)功能強(qiáng)大，調(diào)用方便的底層圖形庫(kù)。

OpenGL 是行業(yè)領(lǐng)域中最為廣泛接納的 2D/3D 圖形 API，其自誕生至今已催生了各種計(jì)算機(jī)平臺(tái)及設(shè)備上的數(shù)千優(yōu)秀應(yīng)用程序。OpenGL? 是獨(dú)立于視窗操作系統(tǒng)或其它操作系統(tǒng)的，亦是網(wǎng)絡(luò)透明的。在包含CAD、內(nèi)容創(chuàng)作、能源、娛樂(lè)、游戲開(kāi)發(fā)、制造業(yè)、制藥業(yè)及虛擬現(xiàn)實(shí)等行業(yè)領(lǐng)域中，OpenGL? 幫助程序員實(shí)現(xiàn)在 PC、工作站、超級(jí)計(jì)算機(jī)等硬件設(shè)備上的高性能、極具沖擊力的高視覺(jué)表現(xiàn)力圖形處理軟件的開(kāi)發(fā)。

特點(diǎn)：

1). 與C語(yǔ)言緊密結(jié)合。

OpenGL命令最初就是用C語(yǔ)言函數(shù)來(lái)進(jìn)行描述的，對(duì)于學(xué)習(xí)過(guò)C語(yǔ)言的人來(lái)講，OpenGL是容易理解和學(xué)習(xí)的。如果你曾經(jīng)接觸過(guò)TC的graphics.h，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，使用OpenGL作圖甚至比TC更加簡(jiǎn)單。

2). 強(qiáng)大的可移植性。

微軟的Direct3D雖然也是十分優(yōu)秀的圖形API，但它只用于Windows系統(tǒng)（現(xiàn)在還要加上一個(gè)XBOX游戲機(jī)）。而OpenGL不僅用于 Windows，還可以用于Unix/Linux等其它系統(tǒng)，它甚至在大型計(jì)算機(jī)、各種專(zhuān)業(yè)計(jì)算機(jī)（如：醫(yī)療用顯示設(shè)備）上都有應(yīng)用。并且，OpenGL 的基本命令都做到了硬件無(wú)關(guān)，甚至是平臺(tái)無(wú)關(guān)。

3). 高性能的圖形渲染。

OpenGL是一個(gè)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，它的技術(shù)緊跟時(shí)代，現(xiàn)今各個(gè)顯卡廠家無(wú)一不對(duì)OpenGL提供強(qiáng)力支持，激烈的競(jìng)爭(zhēng)中使得OpenGL性能一直領(lǐng)先。

總之，OpenGL是一個(gè)很NB的圖形軟件接口。至于究竟有多NB，去看看DOOM3和QUAKE4等專(zhuān)業(yè)游戲就知道了。

6. EmguCv

EmguCV 是.NET 平臺(tái)下對(duì)OpenCV 圖像處理庫(kù)的封裝。也就是OpenCV的.NET 版。它運(yùn)行在.NET 兼容的編程語(yǔ)言下調(diào)用OpenCV 的函數(shù)，如C#、VB、VC++、IronPython 等。這個(gè)封裝庫(kù)可以在Mono 下編譯和在Linux / Mac OSX 上運(yùn)行。EmguCV 全部用 C#編寫(xiě) ，它可以在Mono環(huán)境里編 譯，在 任何 Mono支持的平臺(tái) (如 Linux， Solaris，MacOSX ) 上 運(yùn) 行 。EmguCV 的其他優(yōu)勢(shì)還有，支持通用顏色和深度的圖像類(lèi)，自動(dòng)垃圾收集，可XML序列化的圖像，XML 文檔和 Intel license 支持， 自由選擇圖像類(lèi)或 OpenCV 的 direct invoke 函數(shù) ，圖像象 素上的通用操作等。 也就是說(shuō) ，EmguCV 不僅繼承了 OpenCV 的所有功能和特點(diǎn) ，而且在跨平臺(tái)支持方面也有更大的突破 。

將OpenCv的絕大部分功能都包裝成了.net類(lèi)、結(jié)構(gòu)或者枚舉。不過(guò)文檔不全，還是得對(duì)照OpenCv的文檔去看才行。

7. AForge.net

AForge.NET 是一個(gè)專(zhuān)門(mén)為開(kāi)發(fā)者和研究者基于C#框架設(shè)計(jì)的，他包括計(jì)算機(jī)視覺(jué)與人工智能，圖像處理，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，遺傳算法，機(jī)器學(xué)習(xí)，機(jī)器人等領(lǐng)域。

這個(gè)框架由一系列的類(lèi)庫(kù)和例子組成。其中包括的特征有：

AForge.Imaging -一些日常的圖像處理和過(guò)濾器

AForge.Vision -計(jì)算機(jī)視覺(jué)應(yīng)用類(lèi)庫(kù)

AForge.Neuro -神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算庫(kù)

AForge.Genetic -進(jìn)化算法編程庫(kù)

AForge.MachineLearning -機(jī)器學(xué)習(xí)類(lèi)庫(kù)

AForge.Robotics -提供一些機(jī)器學(xué)習(xí)的工具類(lèi)庫(kù)

AForge.Video -一系列的視頻處理類(lèi)庫(kù)（很方便）

純.net類(lèi)庫(kù)，接口簡(jiǎn)單，用起來(lái)很方便。

8. CxImage

CxImage類(lèi)庫(kù)是一個(gè)優(yōu)秀的圖像操作類(lèi)庫(kù)。它可以快捷地存取、顯示、轉(zhuǎn)換各種圖像。有的讀者可能說(shuō)，有那么多優(yōu)秀的圖形庫(kù)，如OpenIL,FreeImage,PaintLib等等，它們可謂是功能強(qiáng)大，齊全，沒(méi)必要用其它的類(lèi)庫(kù)。但我要說(shuō)，這些類(lèi)庫(kù)基本上沒(méi)有免費(fèi)的，使用這些類(lèi)庫(kù)，你要被這樣那樣的許可協(xié)議所束縛。在這點(diǎn)上，CxImage類(lèi)庫(kù)是完全免費(fèi)的。另外，在使用上述類(lèi)庫(kù)時(shí)，你會(huì)遇到重重麻煩。因?yàn)樗鼈兇蟛糠质瞧脚_(tái)無(wú)關(guān)的，且用C語(yǔ)言寫(xiě)成，有的還夾雜著基本的C++ wrapper和成堆的編譯選項(xiàng)的聲明需要你去處理。而CxImage類(lèi)庫(kù)在這方面做得很好。作者完全公開(kāi)了源代碼。相對(duì)于那些封裝好的圖形庫(kù)和GDI+來(lái)說(shuō)，這一點(diǎn)使我們可以進(jìn)一步學(xué)習(xí)各種編解碼技術(shù)，而不再浮于各種技術(shù)的表面。

9. FreeImage

FreeImage 是一款免費(fèi)的、開(kāi)源的、跨平臺(tái)(Windows 、Linux 和Mac OS X )的，支持20 多種圖像類(lèi)型的(如BMP 、JPEG 、GIF 、PNG 、TIFF 等)圖像處理庫(kù)。其最大優(yōu)點(diǎn)就是采用插件驅(qū)動(dòng)型架構(gòu)，具有快速、靈活、簡(jiǎn)單易用的特點(diǎn)，得到了廣泛使用。

FreeImage 的主要功能有多格式位圖的讀寫(xiě);方便的位圖信息獲取;位深度轉(zhuǎn)換;位圖頁(yè)面訪問(wèn);基本的幾何變換和點(diǎn)處理;通道合并與混合等。FreeImage 暫時(shí)不支持矢量圖形和高級(jí)圖像處理，位圖繪制需要由用戶(hù)來(lái)完成。

FreeImage 中的所有函數(shù)都以FreeImage_ 開(kāi)頭，如圖像文件的讀寫(xiě)函數(shù)分別為FreeImage_Load 和FreeImage_Save 。FIBITMAP 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)保存著位圖信息和像素?cái)?shù)據(jù)，是FreeImage 的核心。

10. paintlib

paintlib是一個(gè)可移植的用于圖像加載、保存和處理的C++類(lèi)庫(kù)。可從BMP, GIF, JPEG, PCX, PGM, PICT, PNG, PSD, TGA, TIFF和WMF文件中加載圖像，且可保存為BMP, JPEG, PNG和TIFF格式。既可通過(guò)在過(guò)濾器類(lèi)中執(zhí)行過(guò)濾, 也可通過(guò)直接訪問(wèn)位圖來(lái)進(jìn)行圖像處理。提供了完整的C++源碼。

11. AGG

AGG，全名：Anti-Grain Geometry，是一個(gè)開(kāi)源的、高效的2D圖形庫(kù)

AGG是一個(gè)高效的、高質(zhì)量的、開(kāi)源的矢量圖形庫(kù)，類(lèi)似的有：GTK+的Cairo，Microsoft的GDI+。在三者中，AGG的性能是最高的（不討論Skia和Direct2D，他們有OGL和DX的硬件加速，繪圖速度根本不是一個(gè)檔次的）。

特點(diǎn)：

AGG的功能與GDI+的功能非常類(lèi)似，但提供了比GDI+更靈活的編程接口，其產(chǎn)生的圖形的質(zhì)量也非常高，而且它是跨平臺(tái)的，其宣傳可以在非常多的操作系統(tǒng)上運(yùn)行.

AGG的功能

1). 支持ALPHA、GAMMA等變色處理，以及用戶(hù)自定義的變色處理；

2). 支持任意2D圖形變換；

3). 支持SVG和PostScript描述，適于網(wǎng)上圖形生成；

4). 支持高質(zhì)量的圖形處理，支持反走樣插值等高級(jí)功能；

5). 支持任意方式的慚變色處理；

6). 支持所有顏色格式；

7). 支持對(duì)位圖的多種處理；

8). 支持直線的多種處理，類(lèi)似于GDI+；

9). 支持GPC，即通用多邊形裁剪方法；

10). 支持多種字體輸出，包括漢字的處理；

效率高，質(zhì)量高（有反鋸齒），功能強(qiáng)大，跨平臺(tái)和平臺(tái)GUI支持，缺點(diǎn)：沒(méi)有硬件加速，文檔少，門(mén)檻略高。

12. IPL

Intel 的IPL image library雖然沒(méi)有開(kāi)源但是進(jìn)行普通的圖像處理非常好用，像拉布拉斯算子，索貝爾算子等等邊緣提取和銳化的函數(shù)。 如果目標(biāo)平臺(tái)是PC機(jī)或者工控機(jī)又是Intel的CPU，這是一個(gè)非常不錯(cuò)的選擇。

現(xiàn)在已經(jīng)沒(méi)有IPL了，IPL已經(jīng)是IPP的一部分了，不過(guò)還是可以下載早期版本。IPP的教育版50$，不是很貴，集成大部分算法1D signal processing, 語(yǔ)音信號(hào)處理；2D signal prodessing, image processing, video processing. Open CV的模式將很類(lèi)似于IPL.

特點(diǎn)：

IPL 圖象處理庫(kù)，免費(fèi)，起初開(kāi)源，后來(lái)不開(kāi)源。

13. visDSK

MICROSOFT圖像處理庫(kù)，免費(fèi)、開(kāi)源。OpenCV未出現(xiàn)時(shí)很受追捧，但是現(xiàn)在visDSK能做的OpenCV都可以做，在速度上，OpenCV還有Intel公司的優(yōu)化支持。visDSK的時(shí)代已然成為過(guò)去。

感謝你的閱讀，相信你對(duì)“圖像處理庫(kù)的類(lèi)型以及優(yōu)缺點(diǎn)有哪些”這一問(wèn)題有一定的了解，快去動(dòng)手實(shí)踐吧，如果想了解更多相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，可以關(guān)注億速云網(wǎng)站！小編會(huì)繼續(xù)為大家?guī)?lái)更好的文章！