【转】OpenCV使用中“内存泄露”的探索

       戏剧性阶段一：问题的出现 

最近在使用opencv的时候，发现在图像函数部分，opencv的内存管理存在一定问题。在使用IplImage的图像cvcloneImage()后，调用cvReleaseImage()时，内存并不能全部释放。在实时视频处理程序中，伴随程序运行，很容易造成系统内存消耗殆尽。

举例来说，看下面的一个最简单代码：

#include"cv.h"
#include"highgui.h"
#pragma comment(lib,"cv.lib")
#pragma comment(lib,"highgui.lib")
#pragma comment(lib,"cxcore.lib")

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
	CvCapture* capture = cvCreateCameraCapture(0);
	IplImage* frame;
	cvNamedWindow("ExampleShow",CV_WINDOW_AUTOSIZE);
	while(1)
	{
		frame = cvQueryFrame(capture);
		if(!frame)
			break;
		cvShowImage("ExampleShow",frame);
		char c = cvWaitKey(33);
		if(c == 27)
 			break;
	}
	cvReleaseCapture(&capture);
	cvDestroyWindow("ExampleShow");
	return 0;
}

运行程序，此时，打开资源管理器，可以看到其所占的“内存使用”一直保持稳定。而如果，简单修改下上面的程序，改变如下：

#include"cv.h"
#include"highgui.h"
#pragma comment(lib,"cv.lib")
#pragma comment(lib,"highgui.lib")
#pragma comment(lib,"cxcore.lib")

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
	CvCapture* capture = cvCreateCameraCapture(0);
	IplImage* frame;
	IplImage* clImage;
	cvNamedWindow("ExampleShow",CV_WINDOW_AUTOSIZE);
	cvNamedWindow("Example_Clone",CV_WINDOW_AUTOSIZE);
	while(1)
	{
		frame = cvQueryFrame(capture);
		if(!frame)
			break;
		cvShowImage("ExampleShow",frame);
		clImage = cvCreateImage(cvSize(frame->width,frame->height),frame->depth,frame->nChannels);
		clImage = cvCloneImage(frame);
		cvShowImage("Example_Clone",clImage);
		char c = cvWaitKey(33);
		if(c == 27)
			break;
		cvReleaseImage(&clImage);
	}
	cvReleaseCapture(&capture);
	cvDestroyWindow("ExampleShow");
	cvDestroyWindow("Example_Clone");
	return 0;
}

同样，运行程序，打开资源管理器，可以看到“内存使用”中，该程序的内存使用量在不断增加。虽然，程序中对拷贝的图像进行了释放，但是，事实上，却没有看到多少效果！

虽然发现了这个问题，也在网络上看到相关的这个问题的讨论，试验了几种方法，发现并不work。在此提出问题，继续探索吧。

戏剧性阶段二：“改良方法”的出现

在网络上看到，除了cvCloneImage()还有cvLoadImage()也有内存泄露问题。最终的有效解决办法是使用cvCopy()来替换代码中的cvCloneImage(),这时候，不会出现内存不断递增的情况。而cvLoadImage()可以CvvImage类的图像装载函数，然后拷贝到目标图像即可。

戏剧性三：真正原因的捕获和分析 

内存无法释放的原因分析：

今天偶然想起，在观察上面的代码时，发现在其中存在一句：clImage = cvCreateImage(cvSize(frame->width,frame->height),frame->depth,frame->nChannels);

这句是向内存申请一片空间，用于存放目的图像的空间。造成内存泄露的真正原因是这句。在使用cvCloneImage()的时候，其实是对源图像指针所指向的图像头、数据、ROI等进行了一个完全的拷贝，放在一个新的内存区域，函数结果使得目标图像指向新的内存，而原来用cvCreateImage()所分配的区域没有被正确释放，成为一片“悬挂地址区域”。在后面调用cvReleaseImage()的时候，释放的是后面其所指向的区域。

因此，要避免这种情况的出现，一种方法是：可以在cvCloneImage()前，先调用cvReleaseImage()来释放之前分配的地址区域。然后执行克隆函数cvCloneImage()操作。也可以在前面不分配空间，直接调用克隆操作。另外一种方法，如果使用cvCopy()函数操作，由于该函数并不会对图像指针分配空间，所以需要先自己用cvCreateImage()分配一段区域，然后调用拷贝函数cvCopy()，来对图像赋值。这样最后释放的是图像指针所指的地址区域。这两种方法都不会出现内存泄露的问题了。