OpenCV之CvMat的详解

综述：

CvMat是OpenCV中重要的矩阵变换函数，使用方法为CvMat* cvCreateMat ( int rows, int cols, int type ); 这里type可以是任何预定义类型，预定义类型的结构如下：CV_ (S|U|F)C。于是，矩阵的元素可以是32位浮点型数据(CV_32FC1)，或者是无符号的8位三元组的整型数据(CV_8UC3)，或者是无数的其他类型的元素。一个CvMat的元素不一定就是个单一的数字。在矩阵中可以通过单一(简单)的输入来表示多值，这样我们可以在一个三原色图像上描绘多重色彩通道。对于一个包含RGB通道的简单图像，大多数的图像操作将分别应用于每一个通道(除非另有说明)。

CvMat结构：矩阵头

typedef struct CvMat 
{ 
    int type;         
    int step;          /*用字节表示行数据长度*/
    int* refcount;     /*内部访问*/
    union {
        uchar*  ptr;
        short*  s;
        int*    i;
        float*  fl;
        double* db;
    } data;    /*数据指针*/
     union {
        int rows;
        int height;
    };
    union {
        int cols;   
        int width;
    };
} CvMat; /*矩阵结构头*/

//此类信息通常被称作为矩阵头。很多程序是区分矩阵头和数据体的，后者是各个data成员所指向的内存位置。

创建CvMat矩阵：

CvMat * cvCreateMat(int rows, int cols, int type); //创建矩阵头并分配内存*/
CV_INLine CvMat cvMat((int rows, int cols, int type, void* data CV_DEFAULT); //用已有数据data初始化矩阵
CvMat * cvInitMatHeader(CvMat * mat, int rows, int cols, int type, void * data CV_DEFAULT(NULL), int step CV_DEFAULT(CV_AUTOSTEP)); //(用已有数据data创建矩阵头)

对CvMat矩阵数据进行访问：

/*间接访问*/
/*访问CV_32F1和CV_64FC1*/
cvmSet( CvMat* mat, int row, int col, double value);
cvmGet( const CvMat* mat, int row, int col );

/*访问多通道或者其他数据类型: scalar的大小为图像的通道值*/
CvScalar cvGet2D(const CvArr * arr, int idx0, int idx1); //CvArr只作为函数的形参void cvSet2D(CvArr* arr, int idx0, int idx1, CvScalar value);


/*直接访问: 取决于数组的数据类型*/
/*CV_32FC1*/
CvMat * cvmat = cvCreateMat(4, 4, CV_32FC1);
cvmat->data.fl[row * cvmat->cols + col] = (float)3.0;

/*CV_64FC1*/
CvMat * cvmat = cvCreateMat(4, 4, CV_64FC1);
cvmat->data.db[row * cvmat->cols + col] = 3.0;

/*一般对于单通道*/
CvMat * cvmat = cvCreateMat(4, 4, CV_64FC1);
CV_MAT_ELEM(*cvmat, double, row, col) = 3.0; /*double是根据数组的数据类型传入,这个宏不能处理多通道*/

/*一般对于多通道*/
if (CV_MAT_DEPTH(cvmat->type) == CV_32F)
    CV_MAT_ELEM_CN(*cvmat, float, row, col * CV_MAT_CN(cvmat->type) + ch) = (float)3.0; // ch为通道值
if (CV_MAT_DEPTH(cvmat->type) == CV_64F)
    CV_MAT_ELEM_CN(*cvmat, double, row, col * CV_MAT_CN(cvmat->type) + ch) = 3.0; // ch为通道值


/*多通道数组*/
/*3通道*/
for (int row = 0; row < cvmat->rows; row++)
{    
    p = cvmat ->data.fl + row * (cvmat->step / 4);
    for (int col = 0; col < cvmat->cols; col++)   
    {       
         *p = (float) row + col;       
         *(p+1) = (float)row + col + 1;       
         *(p+2) = (float)row + col + 2;       
         p += 3;    
    }
}
/*2通道*/
CvMat * vector = cvCreateMat(1,3, CV_32SC2);CV_MAT_ELEM(*vector, CvPoint, 0, 0) = cvPoint(100,100);
/*4通道*/
CvMat * vector = cvCreateMat(1,3, CV_64FC4);CV_MAT_ELEM(*vector, CvScalar, 0, 0) = CvScalar(0, 0, 0, 0);

复制CvMat矩阵：

//复制矩阵
CvMat* M1 = cvCreateMat(4,4,CV_32FC1);
CvMat* M2;
M2=cvCloneMat(M1);

总结：

CvMat是OpenCV比较基础的函数，学习OpenCV时应该牢牢掌握其用法，CvMat之上还有一个更抽象的基类----CvArr，这在源代码中会常见。

革命尚未成功，同志仍需努力。