详细讨论OpenCV中的数据结构

来源于thefutureisour的文档http://blog.csdn.net/thefutureisour/article/details/8455342，感觉很有用，就拿过来保存一下。

首先介绍2维点对Point_，它的是一个模板类。我们可以直接访问数据成员x,y。它不仅定了+、-、==、!=这4个基本的操作，还定义了点乘、叉乘等操作。特别的这个类还提供了inside函数来判断一个点是否在矩形区域内。此外，还定义了一些其他的类型转化函数，比如转化为1.X版本的CvPoint。
为了方便使用，opencv又对常用的类型进行了定义：
typedef Point_ Point2i;
typedef Point2i Point;
typedef Point_ Point2f;
typedef Point_ Point2d;


同理还有Point3_，只不过它是一个3维点(x,y,z)而已。它的常用类型是：
typedef Point3_ Point3i;
typedef Point3_ Point3f;
typedef Point3_ Point3d;


介绍完点，就可以介绍Size_了。它也是模板类。
typedef Size_ Size2i;
typedef Size2i Size;
typedef Size_ Size2f
Size能够访问的成员变量是height和width。还定义了area函数来求面积。其他的操作基本都是类型转化函数。


下来介绍Rect_模版类。它是由左上角点和长度、宽度定义的。在opecv中，一般定义为左开右闭区间。有意思的是，这个类竟然也提供了一个Rect+Point的函数，作用是对矩形的偏移，还有一个Rect + Size的函数，在左上角不变的情况下，重新调整矩形的大小。其他的操作还有与&和|，是求两个矩形的交集和并集。

除了基本的矩形之外，opecv还提供了一个可以旋转的矩形RotatedRect，它是由中心、变长、旋转角度决定的。你可以访问它的这三个成员，也可以使用points函数返回它的4个顶点，使用boundingRect求出它的外接矩形（非旋转），下面是一个例子：

int main(void)
{
    Mat bg(200,200,CV_8UC3,Scalar(0));
    imshow("",bg);
    RotatedRect rRect(Point2f(100,100),Size(100,100),40);
    Point2f vertices[4];
    rRect.points(vertices);
    for(int i = 0; i < 4;++i)
        line(bg,vertices[i],vertices[(i+1)%4],Scalar(0,255,0));
    Rect brect = rRect.boundingRect();
    rectangle(bg,brect,Scalar(255,0,0));
    imshow("",bg);
    waitKey();
    return 0;
}

int main(void)
{
	Mat bg(200,200,CV_8UC3,Scalar(0));
	imshow("",bg);
	RotatedRect rRect(Point2f(100,100),Size(100,100),40); 
	Point2f vertices[4];
	rRect.points(vertices);
	for(int i = 0; i < 4;++i)
		line(bg,vertices[i],vertices[(i+1)%4],Scalar(0,255,0));
	Rect brect = rRect.boundingRect();
	rectangle(bg,brect,Scalar(255,0,0));
	imshow("",bg);
	waitKey();
	return 0;
}

下面介绍Matx类，这也是一个模板类，用来记录一些小的矩形。这些矩形在编译前大小就固定了：
typedef Matx Matx12f;
typedef Matx Matx12d;
...
typedef Matx Matx16f;
typedef Matx Matx16d;
typedef Matx Matx21f;
typedef Matx Matx21d;
...
typedef Matx Matx61f;
typedef Matx Matx61d;
typedef Matx Matx22f;
typedef Matx Matx22d;
...
typedef Matx Matx66f;
typedef Matx Matx66d;


如果要使用灵活的矩形，还是用Mat吧。


下面介绍Vec类，它其实是元素较少的向量。
typedef Vec Vec2b;
typedef Vec Vec3b;
typedef Vec Vec4b;
typedef Vec Vec2s;
typedef Vec Vec3s;
typedef Vec Vec4s;
typedef Vec Vec2i;
typedef Vec Vec3i;
typedef Vec Vec4i;
typedef Vec Vec2f;
typedef Vec Vec3f;
typedef Vec Vec4f;
typedef Vec Vec6f;
typedef Vec Vec2d;
typedef Vec Vec3d;
typedef Vec Vec4d;
typedef Vec Vec6d;
它支持加、减、数乘、相等、不等、求范数等运算。




Scalar_类其实是用Vec派生下来的，也就是说，它是一个4元组：typedef Scalar_ Scalar;
他通常用来传递像素。


Range类用来指定连续的子序列。比如矩阵的一部分，比较简单，我们直接看定义：

class CV_EXPORTS Range
{
public:
    Range();
    Range(int _start, int _end);
    Range(const CvSlice& slice);
    int size() const;
    bool empty() const;
    static Range all();
    operator CvSlice() const;

    int start, end;
};

class CV_EXPORTS Range
{
public:
    Range();
    Range(int _start, int _end);
    Range(const CvSlice& slice);
    int size() const;
    bool empty() const;
    static Range all();
    operator CvSlice() const;

    int start, end;
};