OpenCV学习（二）Mat对象

Mat对象与IplImage对象

• Mat对象 ：OpenCV2.0之后引进的图像数据结构、自动分配内存、不存在内存泄漏的问题，是面向对象的数据结构。分了两个部分，头部与数据部分
• IplImage 是从2001年OpenCV发布之后就一直存在，是C语言风格的数据结构，需要开发者自己分配与管理内存，对大的程序使用它容易导致内存泄漏问题

Mat对象

1. Mat对象的构造函数

构造函数（部分）	说明
Mat();	无参构造
Mat(int rows, int cols, int type);	创建行数为rows，列数为cols，类型为type的图像
Mat(Size size, int type);	创建大小为size，类型为type的图像
Mat(int rows, int cols, int type, const Scalar& s);	创建行数为rows，列数为cols，类型为type的图像，并且将所有元素初始化为s
Mat(Size size, int type, const Scalar& s);	创建大小为size，类型为type的图像，并且将所有元素初始化为值s
Mat(int ndims, const int* sizes, int type);	ndims是维数。
Mat(int ndims, const int* sizes, int type, const Scalar& s);
Mat(const Mat& m)	拷贝构造函数，仅复制头和指针，不复制数据部分，即共用数据部分

其中：type可以是：CV_8UC1、CV_16SC1、… … 、CV_64FC3 等。C[The channel number]、U（unsigned integer）表示的是无符号整数，S（signed integer）是有符号整数， F（float）是浮点数。
里面的 8U 表示8位无符号整数（0 ~ 255），16S 表示16位有符号整数（-32768 ~ 32767），64F 表示64位浮点 double数据类型，C后面的数表示通道数，例如：C1表示一个通道数的图像，C3表示3通道图像，以此类推。

2.Mat对象的常用方法

函数	功能
rows，cols	行数，列数
void copyTo(Mat mat)	完全复制
Mat::zeros，Mat::ones	返回指定大小和类型的全0或全1数组
void convertTo(Mat dst,int type)	转换，比如8位的转换为float
Mat clone()	创建一个数组及其基础数据的完整副本
int channels()	通道数
int depth()	深度
bool empty()	是否空，如果数组没有elements，则返回true
uchar* ptr(i=0)	矩阵数据指针
Mat::at	返回对指定数组元素的引用

Mat::at 函数是个模板函数, 需要指明参数类型, img.at(row, col)[2]，如果这张图是具有红蓝绿三通道的图, 所以它的参数类型可以传递一个 Vec3b, 这是一个存放 3 个 uchar 数据的 Vec(向量). 这里提供了索引重载, [2]表示的是返回第三个通道, 在这里是 Red 通道, 第一个通道(Blue)用[0]返回

#include
#include
using namespace std;
using namespace cv;

int main(int argc, char** argv) {
	Mat src;
	src = imread("D:/learn_cv/image/xxd.jpg");
	if (src.empty()) {
		cout << "could not load images...";
		return -1;
	}
	imshow("input", src);
	Mat dst;
	dst=Mat(src.size(), src.type());
	dst = Scalar(127, 25, 45);
	dst = src.clone();  
	imshow("clone",dst);
	src.copyTo(dst);
	imshow("clone",dst);
	
	waitKey(0);
	return 0;
 }

	cvtColor(src,dst,COLOR_BGR2GRAY);
	printf("input image channels : %d\n", src.channels());
	printf("output image channels : %d\n", dst.channels());
	int cols = dst.cols;
	int rows = dst.rows;
	printf("rows:%d,cols:%d\n", rows, cols);
	const uchar* firstRow = dst.ptr(0);
	printf("first pixel value is:%d\n", *firstRow);
	imshow("gray", dst);

代码实现效果如下

	Mat M(3,3,CV_8UC3,Scalar(0,0,127));
	cout << "M=" << endl << M << endl;
	Mat M2(100, 100, CV_8UC3, Scalar(0, 0, 127));
	imshow("output", M2);

注意在opencv中图像的三通道顺序为BGR。

Mat对象的使用

• 部分复制：一般情况下只会复制对象的头和指针部分，不会复制数据部分。

Mat A=imread(imgFilePath);
Mat B(A);

-完全复制：如果想把Mat对象的头部和数据部分一起复制，可以通过如下两个API实现

Mat F=A.clone();

Mat G;
A.copeTo(G);

Mat对象的四个使用要点

1. 输出图像的内存是自动分配的
2. 使用OpenCV的C++接口，不需要考虑内存分配问题
3. 赋值操作和拷贝构造函数只会复制头部分
4. 使用clone与copyTo两个函数实现数据完全复制

Mat对象创建

• cv::Mat构造函数

Mat M(2,2,CV_8UC3, Scalar(0,0,255))

其中前两个参数分别表示行(row)跟列(column)、第三个CV_8UC3中的8表示每个通道占8位、U表示无符号、C表示Char类型、3表示通道数目是3，第四个参数是向量表示初始化每个像素值是多少，向量长度对应通道数目一致

• 创建多维数组cv::Mat::create

int sz[3] = {2,2,2};
Mat L(3,sz, CV_8UC1, Scalar::all(0));

定义小数组

Mat C = (Mat_(3,3) << 0, -1, 0, -1, 5, -1, 0, -1, 0);
cout << "C = " << endl << " " << C << endl << endl;

借助这个方法可以实现前面讲的掩膜操作

	Mat csrc;
	Mat kernel = (Mat_(3,3)<<0,-1,0,-1,5,-1,0,-1,0);
	filter2D(src,csrc,-1,kernel);
	imshow("output", csrc);