OpenCV 矩阵元素的数据类型

引言

在以下两个场景中使用 OpenCV 时,我们必须事先知道矩阵元素的数据类型:

  • 使用 at 方法访问数据元素的时候要指明数据类型
  • 做数值运算的时候,比如究竟是整数除法还是浮点数除法。

但面对一大堆代码,我们有时并不清楚当前的矩阵元素究竟是什么类型,这篇文章就是以 cv::Mat 类为例来解决这个问题。

Mat::type()

cv::Mat 类的对象有一个成员函数 type() 用来返回矩阵元素的数据类型,返回值是 int 类型,不同的返回值代表不同的类型。OpenCV Reference Manual 中对 type() 的解释如下所示:

Mat::type
C++: int Mat::type() const
The method returns a matrix element type. This is an identifier compatible with the CvMat type system, like CV_16SC3 or 16-bit signed 3-channel array, and so on.

实际的代码如下所示:

cv::Mat haha = cv::Mat::zeros(3,3,CV_64F);
int hahaType = haha.type();
std::cout<<"hahaType = "<

至此,知道了 type() 函数,下一步更关键的就是返回值和具体类型之间的对应关系了。文章《[LIST OF MAT TYPE IN OPENCV][LIST OF MAT TYPE IN OPENCV]》对此整理得非常清楚,具体如下表所示:

C1 C2 C3 C4
CV_8U 0 8 16 24
CV_8S 1 9 17 25
CV_16U 2 10 18 26
CV_16S 3 11 19 27
CV_32S 4 12 20 28
CV_32F 5 13 21 29
CV_64F 6 14 22 30

表头的 C1, C2, C3, C4 指的是通道(Channel)数,比如灰度图像只有 1 个通道,是 C1;JPEG格式 的 RGB 彩色图像就是 3 个通道,是 C3;PNG 格式的彩色图像除了 RGB 3个通道外,还有一个透明度通道,所以是 C4。大家还会发现 7 怎么没有被定义类型,这个可以看 OpenCV 源码,有如下所示的一行,说明 7 是用来给用户自定义的:

#define CV_USRTYPE1 7

如果仅仅是为了在数值计算前明确数据类型,那么看到这里就可以了;如果是要使用 at 方法访问数据元素,那么还需要下面一步。因为以单通道为例,at 方法接受的是 uchar 这样的数据类型,而非 CV_8U。在已知通道数和每个通道数据类型的情况下,指定给 at 方法的数据类型如下表所示:

C1 C2 C3 C4 C6
uchar uchar cv::Vec2b cv::Vec3b cv::Vec4b
short short cv::Vec2s cv::Vec3s cv::Vec4s
int int cv::Vec2i cv::Vec3i cv::Vec4i
float float cv::Vec2f cv::Vec3f cv::Vec4f cv::Vec6f
double double cv::Vec2d cv::Vec3d cv::Vec4d cv::Vec6d

至此,我们就可以像《OpenCV for Matlab Users (2)》中演示的一样采用如下方式访问图像(矩阵)

    cv::Vec3b vec3b = img.at(0,0);
    uchar vec3b0 = img.at(0,0)[0];
    uchar vec3b1 = img.at(0,0)[1];
    uchar vec3b2 = img.at(0,0)[2];
    std::cout<<"vec3b = "<

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