4.1 OpenCV主要函数介绍
1) cvLoadImage 从文件中读取图像
IplImage*
cvLoadImage(const char* filename,int flags=CV_LOAD_IMAGE_COLOR );
函数cvLoadImage从指定文件读入图像，返回读入图像的指针。 其中filename是要被读入的文件的文件名；flags指定读入图像的颜和深度。
函数cvLoadImage从指定文件读入图像，返回读入图像的指针。 其中filename是要被读入的文件的文件名；flags指定读入图像的颜和深度。
2)cvSaveImage 保存图像到文件
int cvSaveImage( const char* filename, const CvArr* image );
函数cvSaveImage保存图像到指定文件。其中filename保存文件名。image要保存的图像。 图像格式的的选择依赖于filename的扩展名，只有8位单通道或者3通道（通道顺序为'BGR' ）可以使用这个函数保存。
3)cvQueryFrame从摄像头或者文件中抓取并返回一帧
IplImage* cvQueryFrame( CvCapture* capture );
函数cvQueryFrame从摄像头或者文件中抓取一帧，然后解压并返回这一帧。这个函数仅仅是函数cvGrabFrame和函数cvRetrieveFrame在一起调用的组合。返回的图像不可以被用户释放或者修改。其中capture视频获取结构。。
4)cvCaptureFromCAM 初始化摄像头
CvCapture* cvCaptureFromCAM( int index );
函数cvCaptureFromCAM给从摄像头的视频流分配和初始化CvCapture结构。
其中index要使用的摄像头索引。如果只有一个摄像头或者用哪个摄像头也无所谓，那使用参数-1应该便可以。
5）cvHaarDetectObjects 用来检测图像中的人脸区域
CVAPI(CvSeq*) cvHaarDetectObjects( const CvArr* image,
CvHaarClassifierCascade* cascade,
CvMemStorage* storage,
double scale_factor CV_DEFAULT(1.1),
int min_neighbors CV_DEFAULT(3),
int flags CV_DEFAULT(0),
CvSize min_size CV_DEFAULT(cvSize(0,0)),
CvSize max_size CV_DEFAULT(cvSize(0,0)));
用于快速检测人脸区域 ，便于提取得到人脸数据。其中image 为被检图像，cascade为 haar分类器级联的内部标识形式，storage 为用来存储检测到的一序列候选目标矩形框的内存区域，scale_factor 在前后两次相继的扫描中，搜索窗口的比例系数，例如1.1指将搜索窗口依次扩大10%，min_neighbors 为构成检测目标的相邻矩形的最小个数(缺省－1)，flags 为操作方式，min_size 为检测窗口的最小尺寸。缺省的情况下被设为分类器训练时采用的样本尺寸(人脸检测中缺省大小是~20×20)。
6）cvRectangle 绘制矩形
CVAPI(void) cvRectangle( CvArr* img, CvPoint pt1, CvPoint pt2,
CvScalar color, int thickness CV_DEFAULT(1),
int line_type CV_DEFAULT(8),
int shift CV_DEFAULT(0));
绘制出检测到人脸区域并显示，便于使用者观看是否检测出人脸，。其中img 为图像，pt1 -- 矩形的一个顶点，pt2 -- 矩形对角线上的另一个顶点，color -- 线条颜 (RGB) 或亮度（灰度图像 ）(grayscale image），thickness -- 组成矩形的线条的粗细程度，取负值时（如 CV_FILLED）函数绘制填充了彩的矩形，line_type -- 线条的类型。见cvLine的描述，shift -- 坐标点的小数点位数。
7）cvResize 重置图像大小
CVAPI(void) cvResize( const CvArr* src, CvArr* dst,
int interpolation CV_DEFAULT( CV_INTER_LINEAR ));
重置图像大小，使图像归一到同样大小。interpolation 插值方式：选择用线性插值（CV_INTER_LINEAR）和区域插值（CV_INTER_AREA）。float()函数
8)cvOpenFileStorage 打开存在或创建新的文件
CVAPI(CvFileStorage*) cvOpenFileStorage( const char* filename,
CvMemStorage* memstorage,
int flags,
const char* encoding CV_DEFAULT(NULL) );
把训练数据保存至xml文件，通过此函数打开文件便于进行读写。flag有10种，这里用到其中读和写二种：CV_STORAGE_READ （打开文件读数据）和 CV_STORAGE_WRITE（打开文件写数据）。文件打开后 有写操作和读操作函数：cvWrite();cvWriteInt();cvReadByName();cvReadIntByName()。
9）cvCalcEigenObjects 计算引入矩阵的eigen vector(特征向量)、eigen value(特征根)、image average(影像平均值) 。
CVAPI(void) cvCalcEigenObjects( int nObjects, void* input, void*
output,int ioFlags, int ioBufSize, void* userData,
CvTermCriteria* calcLimit, IplImage* avg,float* eigVals );
OpenCV 已经实现PCA关键算法之一，计算出传入图像阵列的特征值、特征向量和平均值。其中nObjects为样本个数，input 为输入的影响矩阵，output 为特征矩阵，calcLimit为回调结束条件，avg 为平均值，eigVals 特征根。
10）cvEigenDecomposite 透过eigen vector和原始影像集来解析每张图片降维后对应的系数coefficients。
CVAPI(void) cvEigenDecomposite( IplImage* obj, int nEigObjs, void* eigInput,
int ioFlags, void* userData, IplImage* avg,
float* coeffs );
OpenCV 已经实现PCA关键算法之一，对输入图像投影到子空间，计算投影各维度系数，以此表示图像。其中obj为输入目标图像，nEigObjs为选取的特征维数，eigInput为向量组成的变换矩阵，数据结构属于IplImage队列，或者根据ioFlag参数值变化的回调函数，avg为平均值，coeffs 为输入图像对应的投影。
11）cvConvertScale 使用线性变换转换数组，得到可以保存显示的图像
CVAPI(void) cvConvertScale( const CvArr* src,CvArr* dst,
double scale CV_DEFAULT(1),
double shift CV_DEFAULT(0) );
OpenCV要保存显示图像，图像数据必须是uchar格式，因此对于非uchar数据需要转换。其中src 为输入数组，dst 为输出数组 ，scale 为比例因子，shift 为该加数被加到输入数组元素按比例缩放后得到的元素上，采用公式dst(I)=src(I)*scale + (shift,shift,...) 进行转换。
4.2 关键功能部分函数设计实现
4.2.1摄像头操作：
要实现系统功能，首要先从摄像头中读取数据，为此，需要保证摄像头开启，为保证获取画面统一便于管理，通过cvSetCaptureProperty（）函数设置摄像头分辨率为常用值（320*240），读取摄像头数据，返回 IplImage图像数据，该部分需要实现的是打开摄像头、设置摄像头分辨率属性、读取摄像头图像，还有使用完后释放摄像头资源操作。
软件启动后若选择不从文件中读取信息，自动启动摄像头获取图片。
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