OpenCV 4.10.0
开源计算机视觉
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为 OpenCV 撰写文档

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原作者Maksim Shabunin
兼容性OpenCV >= 3.0

Doxygen 概览

简介

Doxygen 是一款文档生成系统,具有众多强大功能,例如

  • 解析程序源代码以生成实际且准确的文档
  • 检查文档中的错误
  • 插入图像和公式
  • 使用 Markdown 语法和纯 HTML 进行精确的文本格式化
  • 以多种不同的格式生成文档

现有的 OpenCV 库文档已转换为 doxygen 格式。

安装

请查看官方 下载安装 页面。一些 Linux 发行版还可以提供 doxygen 包。

生成文档

  • 获取 OpenCV 源代码(版本 3.0 及更高版本)
  • 可选:获取 OpenCV_contrib 源代码
  • 在源文件夹附近创建构建目录并进入其中
  • 运行 cmake(假设你将源代码放在 opencv 文件夹中)
    cmake -DBUILD_DOCS=ON ../opencv
    或者,如果你也获得了 contrib 源代码
    cmake -DBUILD_DOCS=ON -DOPENCV_EXTRA_MODULES_PATH=../opencv_contrib/modules ../opencv
  • 运行 make
    make doxygen
  • 在你最喜爱的浏览器中打开 doc/doxygen/html/index.html 文件
  • 测试你的 Python 代码
    make check_pylint
    注意
    在运行 cmake 之前,必须安装 Pylint 才能测试 Python 代码。你可以使用系统包管理器或 pip 安装
    pip install pylint

快速入门

注意
这些指导针都特别针对 OpenCV 库文档,其他项目可以使用不同的布局方案和记录商定。

文档位置

整体文档从许多不同地方收集

  • 源代码实体,如类、函数或枚举,应该记录在相应的头文件中,实体定义前。查看下一部分的示例。
  • 页面是放置图像段落、代码示例的好场所,这些示例与任何源代码实体没有任何直接联系。页面应该放置在单独的文件中,并包含在几个预定义的地方。本教程就是这样一个页面的示例。
  • 图像可用于说明所述内容。图像通常放置在与页面相同的地方,还可以插入到文档的任何地方。
  • 代码示例展示如何在真实应用程序中使用库。每个示例都是独立的文件,代表一个简单的应用程序。这些文件的某些部分可以被包含在文档和教程中,以演示函数调用和对象协同。
  • BibTeX 引用用于创建一个公用书目。所有作为库功能基础的科学书籍、文章和诉讼活动都应放在此引用列表中。

以下方案表示 opencv 存储库的通用文档放置

<opencv>
├── doc - doxygen 配置文件,根页面 (root.markdown.in),BibTeX 文件 (opencv.bib)
│   ├── tutorials - 教程层次结构(页面和图像)
│   └── py_tutorials - python 教程层次结构(页面和图像)
├── modules
│   └── <modulename>
│      ├── doc - 模块的文档页面和图像
│      └── include - 头文件中的代码文档
└── samples - 所有代码示例的位置
├── cpp
│ └── tutorial_code - 教程代码示例的位置
└── ...
注意
自动代码解析器在 include 文件夹及其子文件夹中查找所有头文件(".h, .hpp",除了 ".inl.hpp; .impl.hpp; _detail.hpp")。某些模块特定的指令(组定义)和文档应该放入 "include/opencv2/<module-name>.hpp" 文件。
你可以将 C++ 模板实现和特殊格式放入被 doxygen 忽略的单独文件中(".impl.hpp")。
src 子文件夹中的文件不会被解析,因为文档主要面向库用户,而非开发者。但是仍然可以通过在 cmake 脚本 (doc/CMakeLists.txt) 和在其配置文件 (doc/Doxyfile.in) 中的 doxygen 选项中定制已处理文件列表来生成完整文档。

自 3.0 版本后,所有新模块都被放入 opencv_contrib 存储库,它的布局略有不同

<opencv_contrib>
└── modules
└── <modulename>
├── doc - 文档页面和图像、BibTeX 文件 (<modulename>.bib)
├── include - 头文件中的代码文档
├── 示例 - 用于文档和教程的代码示例位置
└── 教程 - 教程页面和图片

示例

如需为函数、类和其他实体添加文档,只需在其定义之前插入特殊注释。如下所示

/** @brief Calculates the exponent of every array element.

The function exp calculates the exponent of every element of the input array:
\f[ \texttt{dst} [I] = e^{ src(I) } \f]

The maximum relative error is about 7e-6 for single-precision input and less than 1e-10 for
double-precision input. Currently, the function converts denormalized values to zeros on output.
Special values (NaN, Inf) are not handled.

@param src input array.
@param dst output array of the same size and type as src.

@sa log , cartToPolar , polarToCart , phase , pow , sqrt , magnitude
*/
CV_EXPORTS_W void exp(InputArray src, OutputArray dst);

在此处可以看到

  • 特殊的 C 注释语法表示它是一个 doxygen 注释
    /** ... */ 
  • 命令 brief 表示后面的段落是一个简要说明
    @brief 
  • 空行表示段落结束
  • f[f] 命令之间的 TeX 公式
    \f[ ... \f] 
  • 命令 param 表示后面的单词是参数名称,后面的文本是该参数的说明;所有参数都放置在一个列表中
    @param 
  • 命令 sa 开始“另请参见”段落,其中包含对某些类、方法、页面或 URL 的引用。
    @sa 

生成的引用项目如下所示:

“更多...”链接将您带到函数文档:

另一个示例

可对单行短注释使用不同的注释语法

//! type of line
enum LineTypes {
    FILLED  = -1,
    LINE_4  = 4, //!< 4-connected line
    LINE_8  = 8, //!< 8-connected line
    LINE_AA = 16 //!< antialiased line
};

此处

  • 特殊的 C++ 注释语法表示它是一个 doxygen 注释
    //! 
  • 附加符号 < 表示此注释位于已记录实体之后
    //!< 

生成的文档块如下所示:

更多详细信息

命令前缀

Doxygen 命令以 @\ 符号开头

@brief ...
or
\brief ...

注释语法

Doxygen 注释可采用不同的形式

C-style:
/** ... */
or
/*! ... */

C++-style
//! ...
or
/// ...

Lines can start with '*':
/**
 * ...
 * ...
 */

Can be placed after documented entity:
//!< ...
/**< ... */

段落结束

要结束段落,请插入空行或任何启动新段落的命令

@brief brief description paragraph
brief continues

new paragraph

@note new note paragraph
note paragraph continues

another paragraph
paragraph continues

命名

页面、锚点、组和其他命名实体在整个项目中应具有唯一名称。为这些标识符添加模块名称作为前缀是个好主意

@page core_explanation_1 Usage explanation
@defgroup imgproc_transform Image transformations
@anchor mymodule_interesting_note

支持的 Markdown

Doxygen 支持 Markdown 格式以及一些扩展。以下简要描述了语法引用,有关详细信息,请访问 Markdown 支持

列表

Bulleted:
- item1
- item2
Numbered:
1. item1
2. item2
or
-# item1
-# item2

强调

_italic_
__bold__
use html in complex cases:
<em>"path/to/file"</em>

链接

explicit link:
[OpenCV main site](https://opencv.ac.cn)
automatic links:
<https://opencv.ac.cn>
or even:
https://opencv.ac.cn

图片

![image caption](image path)

标题

Level1
======
Level2
------
### Level3
#### Level4

标题 ID

可以向任何标题分配唯一标识符,以便从此处引用。

Header {#some_unique_identifier}
------
...
See @ref some_unique_identifier for details

页面 ID

每个页面在开头应有附加的第 1 级标题,其中包含页面标题和标识符

Writing documentation for OpenCV {#tutorial_documentation}
================================

表格

Doxygen 文档的示例

First Header  | Second Header
------------- | -------------
Content Cell  | Content Cell
Content Cell  | Content Cell

常用命令

这里用简短的示例介绍使用频率最高的 doxygen 命令。要了解完整可用命令和详细描述,请访问命令参考

基本命令

  • brief - 带有简短实体描述的段落
  • param - 函数参数的描述。

    多个相邻的语句被合并成一个列表。如果在实际函数签名中找不到具有此名称的参数,则会生成 doxygen 警告。函数可以没有已记录参数,也可以记录所有参数。

  • sa - “另请参见”段落,包含类、函数、页面或 URL 的引用
  • note - 显示突出为“注意”的段落。多个相邻的语句被合并成一个块。
  • return、returns - 描述函数的返回值
  • overload - 向函数描述中添加固定文本:“这是一个重载成员函数,为方便而提供。它与上述函数仅接受的参数不同。”
  • anchor - 放置可以由 ref 命令引用的不可见命名锚点。只能在页面中使用。
  • ref - 对命名部分、页面或锚点的显式引用。

    如果找不到此类实体,则会生成 doxygen 警告。此命令有一个可选参数 - 链接文本。

    Doxygen 还会自动生成一些链接:如果文本包含可查找到记录实体的单词,则会生成引用。可以通过在单词前加 % 符号来禁用此功能。

    Explicit reference: @ref MyClass
    Explicit named reference: @ref example_page "Example page"
    Implicit reference: cv::abc::MyClass1 or just MyClass1
    Disable implicit reference: %MyClass1
  • f - 公式

    内联公式用 f$ 命令包围

    \f$ ... \f$

    块公式 - 用 f[f] 命令

    \f[ ... \f]

代码包含命令

若要在文档中将某些文本标记为代码,则使用 codeendcode 命令。

@code
float val = img.at<float>(borderInterpolate(100, img.rows, cv::BORDER_REFLECT_101),
                          borderInterpolate(-5, img.cols, cv::BORDER_WRAP));
@endcode

语法会根据当前解析的文件类型(C++ 表示 .hpp,C 表示 .h)高亮显示,也可以在花括号中手动指定。

@code{.xml}

若要将整个示例文件包含到文档中,则使用 includeincludelineno 命令。该文件在常见样本位置中搜索,因此你只需指定其名称或路径的一部分。includelineno 版本还会显示行号,但会阻止拷贝粘贴,因为包括了行号。

@include samples/cpp/test.cpp

如果要包括现有示例文件的某些部分,请使用 snippet 命令。

首先,使用特殊的 doxygen 注释标记文件所需的部分

//! [var_init]
int a = 0;
//! [var_init]

然后将此代码段包含到文档中

@snippet samples/cpp/test.cpp var_init
注意
目前,大多数此类部分包含都是使用 dontinclude 命令进行的,以便与旧 rST 文档兼容。但新创建的样本应使用 snippet 命令包含,因为此方法受处理文件中的更改影响较小。

切换按钮包含命令

切换按钮用于显示所选配置(例如编程语言、OS、IDE)。

若要将按钮用于文档中,请使用add_toggleend_toggle 命令。

add_toggle 命令可以

  • 通用:add_toggle{按钮名称}
  • 适用于 C++:add_toggle_cpp
  • 适用于 Java:add_toggle_java
  • 适用于 Python:add_toggle_python

示例

@add_toggle{Button Name}

  text / code / doxygen commands

@end_toggle

例如使用带有文本和 代码 片段的切换按钮

### Buttons Example

@add_toggle_cpp

   Text for C++ button
   @snippet samples/cpp/tutorial_code/introduction/documentation/documentation.cpp hello_world

@end_toggle

@add_toggle_java

   Text for Java button
   @snippet samples/java/tutorial_code/introduction/documentation/Documentation.java  hello_world

@end_toggle

@add_toggle_python

   Text for Python button
   @snippet samples/python/tutorial_code/introduction/documentation/documentation.py hello_world

@end_toggle

结果如下所示

按钮示例

如您所见,按钮会自动添加到上一个标题的下方。

分组命令

所有代码实体均应放入代表 OpenCV 模块及其内部结构的命名组中,因此应将每个模块与具有相同名称的组关联起来。定义组和子组的最佳位置是此模块的主头文件:"<module>/include/opencv2/<module>.hpp"

注意
Doxygen 组称为“模块”,并显示在“模块”页面中。
/**
@defgroup mymodule My great module
    optional description
@{
    @defgroup mymodule_basic Basic operations
        optional description
    @defgroup mymodule_experimental Experimental operations
        optional description
@}
*/

若要将类和函数放入特定组中,只需将其文档添加到 ingroup 命令或使用 addtogroup 命令包装整个代码块即可

/** @brief Example function
    @ingroup mymodule
*/
or
/**
@addtogroup mymodule_experimental
@{
*/
... several functions, classes or enumerations here
/**
@}
*/

出版物参考

使用cite 命令插入对 参考文献 页面中所列相关出版物的引用。

首先,将出版物的 BibTeX 记录添加到 "<opencv>/doc/opencv.bib""<opencv_contrib>/modules/<module>/doc/<module>.bib" 文件

@ARTICLE{Bradski98,
    author = {Bradski, Gary R},
    title = {Computer vision face tracking for use in a perceptual user interface},
    year = {1998},
    publisher = {Citeseer}
}
注意
尽量不要添加重复的出版物,因为这可能会让后来的文档阅读者和编写者感到困惑。

然后使用 cite 命令添加引用

@cite Bradski98
注意
要获取出版物的 BibTeX 记录,可以使用 Google Scholar。找到出版物后,请点击“引用”链接,然后选择“BibTeX”选项:

分步操作

本节中所述的步骤可用作编写文档过程中的检查表。不一定按相同的顺序执行,但有些步骤确实取决于先前的步骤。当然,这些步骤只是基本指南,始终有发挥创造力的余地。

记录函数

  1. 添加在函数定义前面空 doxygen 注释。
  2. 在开头添加brief 命令,并简要说明函数的含义。
  3. 添加函数的详细说明。
  4. 可选:插入公式、图像和示例代码块来说明复杂情况
  5. 可选:使用 param 命令描述各个变量。
  6. 可选:使用 returns 命令描述各个函数的返回值。
  7. 可选:添加“另请参阅“部分,其中包含类似函数或类的链接
  8. 可选:添加任何参考书目。
  9. 测试你的代码(Python: "make check_pylint")
  10. 生成 Doxygen 文档并验证结果。

撰写教程

  1. 构思教程中要阐述的想法。
  2. 制作示例应用程序,简单到初学者也能懂。简明扼要,撰写描述性的注释,不要试图规避任何可能出现的运行时错误或制作通用实用程序。目的是阐述想法,且应包含在一个源文件内!

    如果你想将此文件中的代码块插入教程内,请使用特殊的 Doxygen 注释对其进行标记(参见此处)。

    如果你想使用多种编程语言撰写教程,请使用主题切换按钮来选择不同的注释和代码(参见此处)。

  3. 收集应用程序作业结果。可采用“前后”图像,或一些代表性能的数字,甚至视频。

    以适当格式保存,以便稍后在教程中使用

    • 若要保存图像类似的简单图形,请采用无损“.png”格式。
    • 若要保存图像类似的照片,请采用有损“.jpg”格式。
    • 数字应以纯文本形式插入,可能以表格格式排列。
    • 视频应上传到 YouTube。
  4. 在相应位置创建新的教程页面(“.markdown” 文件)(参见此处),并将所有图片文件放置在附近(或放在“images”子目录中)。此外,请添加示例应用程序文件,并确保当在 cmake 步骤中启用 -DBUILD_EXAMPLES=ON 选项时,将其与 OpenCV 库一起编译。
  5. 修改新页面
    • 添加页面标题和标识符,通常以 “tutorial_” 开头(参见此处)。你可以使用标识符添加上一个教程和下一个教程的链接
      @prev_tutorial{identifier}
      @next_tutorial{identifier}
      警告
      不要标签 (#),例如
      错误
      @prev_tutorial{#tutorial_documentation} 
      正确
      @prev_tutorial{tutorial_documentation} 
    • 简要描述你的想法和教程目标。
    • 描述你的程序和/或其有趣的部分。
    • 描述你的结果,插入之前添加的图像或其他结果。

      若要添加 YouTube 视频,例如 www.youtube.com/watch?v= ViPN810E0SU,请使用 youtube{视频 ID}

      @youtube{ViPN810E0SU}
    • 如有任何参考书目,请添加(参见此处)。
  6. 将新创建的教程添加到相应的内容表中。只需查找带有所需表格的 “table_of_content_*.markdown” 文件,并在其中按照现有记录添加新记录。

    它仅仅是一个带有特殊子页面指令的列表项,该指令将你的页面标记为子页面,并将其放置到现有的页面层次结构中。此外,请注意列表项缩进、段落之间的空行以及特殊的斜体标记。

  7. 生成 Doxygen 文档并验证结果。

参考资料