多维 opencv Mat访问

你看完这篇文章之后，将学会以下知识：
① 二维、三维、四维等任意维度的Mat的常用建立方法；
② 任意维度Mat中值的索引；
③ 以及一些Mat常用的操作。
下面是对各维度矩阵的介绍：
  注意：下面的操作只是我常用的操作方法，不是唯一的方法，对于那些没有思路的同学，下面的内容希望起到抛砖引玉的效果。

  我以单通道的uchar类型的图片做例子

1. 二维Mat
  二维的Mat是我们最常使用的类型，它就和我们的图片直接对应

构造函数：Mat(int rows, int cols, int type, const Scalar& s);
变量声明：cv::Mat mat2D(100, 100, CV_8UC1, cv::Scalar(0));
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  上述变量声明的代码，定义了一个100x100的Mat，它有一个通道，通道中的数据类型都是uchar，每一个对应位置的值都是0。

对于这种二维矩阵的索引，有多种方法：
  第一种（效率不高）

uchar a = mat2D.at(i,j)
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  第二种

uchar* a = mat2D.ptr(0);//指针指向mat2D的0行首地址
uchar a = mat2D.ptr(1)[5];//取出(1,5)中的值
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2. 三维Mat
  三维Mat一般很少用，对于它的操作：

构造函数：Mat(int ndims, const int* sizes, int type);

变量声明：
int size[3] = {100, 100, 100};
cv::Mat mat3D(3, size, CV_8UC1, cv::Scalar(0));
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  上面变量声明的代码，声明了一个维度为3，大小为100x100x100的Mat。

对于三维Mat的索引：
  第一种方法（效率不高）

uchar a = mat3D.at(4,5,6);//取出（4,5,6）中对应的值
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  第二种方法

uchar* a = mat3D.ptr(0,0);//a指向前两维限定下的行首的地址
uchar a = mat3D.ptr(0,0)[4];//取出(0,0,4)中的值
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3. 四维Mat
int size[4] = {100, 100, 100, 100};
cv::Mat mat4D(4, size, CV_8UC1, cv::Scalar(0));
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对于四维Mat的索引，不能使用at函数，因为不支持超过三维的Mat

uchar* a = mat3D.ptr(0,0,0)[4];//取出(0,0,0,4)中对应的值
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4. 五维Mat
int size[5] = {100, 100, 100, 100， 100};
cv::Mat mat5D(5, size, CV_8UC1, cv::Scalar(0));
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  大于四维的Mat，既不能使用at，也不能使用ptr访问元素。下面介绍我常用的方法：这里我们可以使用Mat类中的data成员变量，它指向Mat数据区的首地址，对于Mat类型的数据，它们是按照线性方式存值的，我们知道首地址之后，就可以通过指针偏移的方式，去索引任意元素的值。
对于 100x100x100x100x100 的五维Mat，如果索引要 [a,b,c,d,e] 中的值，则可以使用下面的方式

uchar a = *(mat5D.data + a*100*100*100*100 + b*100*100*100 + c*100*100 + d*100 + e);
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  如果你在Mat中存储的不是CV_8UC1，而是别的类型，比如是CV_32FC1，那么就不能直接使用data，因为它默认是uchar类型的指针，需要将它强转为float类型。代码如下：

float a = *((float*)mat5D.data + a*100*100*100*100 + b*100*100*100 + c*100*100 + d*100 + e);
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对于更高维的情况，使用上面的五维的方法推广就行，当然上述所有的方法，都不是最好的或者是唯一的，只是我个人比较常用的。