《学习opencv》笔记——基本数据结构，CvMat，矩阵访问
老板让让做一个东东，输入端要用到opencv顺便就来学习一下。买了本书《学习opencv》翻来一看，opencv1.0，去官网上一看，opencv2.49，瞬间有种蛋碎的赶脚。看着第二章介绍一个头文件，在opencv2.49下面招了半天都没找到。。。泪奔~~
不过看到一些论坛上说，这本书里还是讲了一些有用的算法的，所以还是决心仔细读一读，里面的测试程序基本是亲手输入运行成功的，很多例子我自也用不同的方法实现了一下，毕竟入门级新手。望各位老鸟勿喷。还请各位大手多多指点。
1.opencv基本数据结构：
| 结构 |
成员 |
意义 |
| CvPoint |
int x,y |
图像中的点 |
| CvPoint2D32f |
float x,y |
二维空间中的点 |
| CvPoint3D32f |
float x,y,z |
三维空间中的点 |
| CvSize |
int width,height |
图像的尺寸 |
| CvRect |
int x,y,width,height |
图像的部分区域 |
| CvScalar |
double val[4] |
RGBA值 |
2.CvMat矩阵结构:
（1）两点注意：
1.在Opencv中没有向量结构，任何时候需要向量，都只是一个列矩阵。
2.Opencv矩阵的概念与我们在线性代数课上学习过的概念相比，更抽象，特别是矩阵的元素。
（2）CvMat结构：
typedef struct CvMat{
int type;
int step;
int* refcount;
union{
uchar* ptr;
short* s;
int* i;
float *f1;
double* db;
} data;
union{
int rows;
int height;
};
union{
int cols;
int width;
};
}CvMat;
（3）矩阵的创建与释放
CvMat* cvCreateMat( int rows, int cols, int type ); //创建一个矩阵
CvMat* cvCreateMatHeader( int rows, int cols, int type ); //创建一个矩阵结构，不分配空间
CvMat* cvInitMatHeader(CvMat* mat,int rows,int cols,int type,void* data = NULL,int step = CV_AUTOSTEP);//用一个现有矩阵初始化矩阵
CvMat cvMat(int rows,int cols,int type,void* data = NULL);//初始化矩阵结构，不分配空间
CvMat* cvCloneMat( const cvMat* mat );//复制一个mat副本
void cvReleaseMat( CvMat** mat ); //释放矩阵
（4）创建一个矩阵程序：
#include <cv.h>
#include <iostream>
using namespace std;
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
float vals[] = {1,2,3,4};
CvMat rotmat;
cvInitMatHeader(
&rotmat,
2,
2,
CV_32FC1,
vals
);
cout << rotmat.cols <<endl;
cout << rotmat.step <<endl;
cout << rotmat.rows <<endl;
cout << rotmat.type <<endl;
getchar();
return 0;
}
3.矩阵数据的存取(简单的方法，麻烦的方法，恰当的方法)
（1）简单的方法：
利用CV_MAT_ELEM()宏存取矩阵
#include "stdafx.h"
#include <cv.h>
#include <iostream>
using namespace std;
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
float vals[] = {1,2,3,4};
CvMat* rotmat = cvCreateMat( 2, 2, CV_32FC1 );
cvInitMatHeader(
rotmat,
2,
2,
CV_32FC1,
vals
);
float ele = CV_MAT_ELEM(*rotmat,float,1,1);
cout << ele << endl;
getchar();
return 0;
}
另外宏CV_MAT_ELEM_PTR()需要三个参数，传入矩阵，待返回元素的行和列。
它和上个宏一样，只不过返回的是指向元素的指针。需要自己固定类型。
（2）麻烦的方法
使用cvPtr*D访问矩阵，其结构为：
uchar* cvPtr1D(
const CvArr* arr, //访问矩阵
int idx0, //元素索引
int* type = NULL//元素类型
);
uchar* cvPtr2D(
const CvArr* arr,
int idx0,
int idx1,
int* type = NULL
);
uchar* cvPtr3D(
const CvArr* arr,
int idx0,
int idx1,
int idx2,
int* type = NULL
);
uchar* cvPtrND(
const CvArr* arr,
int* idx,
int* type = NULL,
int create_node = 1,
unsigned* precalc_hashval = NULL
);
访问实例：
#include <cv.h>
#include <iostream>
using namespace std;
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
float vals[] = {1,2,3,4};
CvMat* rotmat = cvCreateMat( 2, 2, CV_32FC1 );
cvInitMatHeader(
rotmat,
2,
2,
CV_32FC1,
vals
);
float *p = (float*) cvPtr2D(rotmat,1,1);
cout <<*p<<endl;
getchar();
return 0;
}
（3）恰当的方法
计算机视觉是一种密集型的任务，所以应该利用最有效的方法做事。
方法：
#include <cv.h>
#include <iostream>
using namespace std;
float sum( CvMat* mat ) {
float s = 0.0f;
for( int row=0; row<mat->height; row++ ) {
float* ptr = mat->data.fl + row * mat->step/4;
for( int col=0; col<mat->width; col++ ) {
s += *ptr++;
}
}
return( s );
};
int main(int argc, char** argv)
{
CvMat *mat = cvCreateMat(2,2,CV_32FC1);
float elem = 2;
*((float*)CV_MAT_ELEM_PTR( *mat, 0,0) ) = elem;
cvmSet(mat,0,1,3);
cvSetReal2D(mat,1,0,4);
cvSetReal2D(mat,1,1,5);
float s = sum(mat);
printf("%f\n",s);
getchar();
return 0;
}
to be continued