OpenCV学习笔记（二）Mat类

什么是Mat类

  Mat类 (Matrix的缩写) 是OpenCV用于处理图像而引入的一个封装类。在当前的OpenCV开发中，Mat可以说是最最最常见的数据单元，基本覆盖计算机视觉对于图像处理的基本要求。

Mat类的构造函数

默认构造函数

  默认构造函数Mat()生成一个OpenCV提供函数的矩阵来分配储存空间。
  Mat类可以分为两个部分：矩阵头和指向像素数据的矩阵指针。矩阵头包括数字图像的矩阵尺寸、存储方法、存储地址和引用次数等，矩阵头的大小是一个常数，不会随着图像的大小而改变，但保存图像像素数据的矩阵则会随着图像的大小而改变，通常数据量比矩阵头大几个数量级。由此可见，在图像进行复制和传递的过程中，主要的开销是由存放图像像素的矩阵而引起的，故而只是复制矩阵头和指向像素矩阵的指针。因此，在创建Mat类时也可以先创建矩阵头后赋值数据。

cv::Mat a;    // 默认构造函数，创建矩阵头a
a = cv::imread("test.jpg");    // 向a中赋值图像数据，矩阵指针指向像素数据
cv::Mat b = a;    // 复制矩阵头a，并命名为b

a，b有各自的矩阵头，但是其矩阵指针指向同一个矩阵，其中任何一个矩阵头中修改了矩阵数据都会影响另外一个。但是当删除a变量时，b变量并不会指向一个空数据，只有当两个变量都删除后，才会释放矩阵数据。因为矩阵头中引用次数标记了引用某个矩阵数据的次数，只有当矩阵数据引用次数为0的时候才会释放矩阵数据。

常用构造函数

1. Mat(int rows,int cols,int type)

重载的构造函数，这也是常用构造函数之一，在创建对象同时，提供矩阵的行数、列数以及存储类型。

Mat src(10, 10, CV_32FC3);

表示src是一个10*10的矩阵，且矩阵元素以3通道32位float型存储

2. Mat(Size size,int type)

Size类等效于一个成对数据，size::Size(cols,rows)，特别注意 cols和rows的位置。

Mat src1(3, 4, CV_32FC3);
Mat src2(Size(3, 4), CV_32FC3);

src1表示3行4列3通道32位float型，src2则表示4行3列3通道32位float型。我们平时所说分辨率，也是Size的类型，比如屏幕分别率 1440*900，其中cols=1440，rows=900。

3. Mat(int rows,int cols,int type,const Scalar &s)

该构造函数与使用了Scalar参数，作用是能够通过Scalar数据类来初始化元素值。

Mat src1(300, 400, CV_8UC3, Scalar(255,255,255));

(255, 255, 255) 对应以8位无符号数存储，RGB色域的白色值，即生成一张白色背景的图片。

4. Mat(Size size,int type,const Scalar &s)
5. Mat(int ndims,const int *sizes,int type)
6. Mat(int ndims,const int *sizes,int type,const Scalar &s)

成员函数

1. Mat clone()：矩阵复制

Mat image1 = imread("test.jpg",IMREAD_COLOR);
Mat image2 = image1;
Mat image3 = image1.clone();

image2得到的是image1的一个引用，即image2实际上指向的是image1的内存单元，当image1提前被释放掉的时候，image2访问无效。而image3不受限于image1的状态，可以自由操作。

2. void copyTo(Mat m)

从矩阵复制数据单元，从m矩阵复制数据单元，与clone函数的作用类似，使用形式不同

Mat image1 = imread("test.jpg",IMREAD_COLOR);
Mat image2;
image1.copyTo(image2);

image2和image1具有同样的数据内容且也不受限于image1的状态。

3. void convertTo(Mat m, int rtype, alpha, beta)

转换矩阵存储类型，m是输入矩阵，rtype是目标类型，alpha是放缩系数，beta是增减标量。

Mat image = imread("test.jpg",IMREAD_COLOR);
image.convertTo(CV_32FC3)；

表示转换成32位浮点型。

4. void creat(int rows, int cols, int type)：分配矩阵的存储单元，一般和默认构造函数配合使用。
5. Mat diag()：提取矩阵的对角元素。
6. int channels()：返回图像的通道数。
7. int depth()：返回图像深度，即矩阵元素的存储方式。
8. mul(Mat m)：矩阵的乘法。

#include
#include

using namespace cv;
using namespace std;

int main(int argc, char** argv) {
     
	Mat src;
	src = imread("C:/Users/覃忠原/Desktop/OpenCV图片/test.jpg");
	if (src.empty()) {
     
		cout << "could not load image..." << endl;
		return -1;
	}

	namedWindow("input", WINDOW_AUTOSIZE);
	imshow("input", src);
	
	//生成一张纯色图片
	Mat dst;
	dst = Mat(src.size(), src.type());
	dst = Scalar(127, 0, 255);
	namedWindow("input", WINDOW_AUTOSIZE);
	imshow("output", dst);

	waitKey(0);
	return 0;
}