【opencv学习笔记三】opencv3.4.0数据类型解释


 

 opencv提供了多种基本数据类型,我们这里分析集中常见的类型。opencv的数据类型定义可以在D:\Program Files\opencv340\opencv\build\include\opencv2\core\types_c.h查看。

 

 

目录

 

 

1、通常作为函数参数使用

 

【CvArr】指代不确定类型的数组

【CVStatus】错误代码

 

2、公共宏与内联函数

 

CV_SWAP(a,b,t)交换a,b的值,t为中间变量。

CV_IMIN(a,b)无跳转求小值

CV_IMAX(a,b)无跳转求大值

CV_IABS(a)无跳转求绝对值

CV_CMP(a,b)比较两数的大小,a>b返回1,a=b返回0,a<b返回-1

CV_SIGN(a)求a的符号,正数1,零0,负数-1

cvInvSqrt(value)对参数开平方并且求倒数

cvSqrt(value)对参数开平方

【CvRNG】初始化随机数生成器

 

3、图像类型

 

【IplImage*】图像类型结构体

 

4、矩阵类型

 

【CvMat】矩阵类型

 

5、其它补充类型定义

 

【CvRect】矩形框

【CvPoint】点坐标

【CvSize & CvBox】矩形框大小与旋转矩形框

【CvScalar】一个可以用来存放4个double数值的数组

 

 

详细说明

 

 

1、通常作为函数参数使用

 

【CvArr】

 

CvArr仅被用来作为函数的的参数,用来指明函数接收的数组类型不止一个,例如IplImage*, CvMat*,甚至是CvSeq*。最终的数组类型是在运行时通过分析数组头的前四个字节来判断。

CvArr的定义如下:

typedef void CvArr;

 

【CVStatus】

 

CVStatus表示opencv的错误代码,是一个枚举型变量,代码含义见文档types_c.h的116行。

 

2、公共宏与内联函数

 

【CV_SWAP】

 

#define CV_SWAP(a,b,t) ((t) = (a), (a) = (b), (b) = (t))交换a,b的值,t为中间变量。

 

【CV_IMIN】

 

#define  CV_IMIN(a, b)  ((a) ^ (((a)^(b)) & (((a) < (b)) - 1)))无跳转求小值,这里^为异或运算,两位相同结果为0,两位不同结果为1,以上公式可以写成a^((a^b)&((a < b) - 1))。我们分两种情况讨论,

1.当a<b时,(a < b) - 1结果为0,(a^b)&0结果为0,a^0结果为a,即返回结果为a。

2.当a>=b时,(a < b) - 1结果为-1,-1的每一位均为1,所以(a^b)&-1结果为a^b,a^(a^b)结果为b,即返回结果为b。

这样就求得了a,b的小值,并且没有CV_MIN中的跳转。

 

【CV_IMAX】

 

#define  CV_IMAX(a, b)  ((a) ^ (((a)^(b)) & (((a) > (b)) - 1)))无跳转求大值,运算方式与CV_IMIN(a, b相似。

 

【CV_IABS】

 

无跳转求绝对值,定义如下:

#ifndef __cplusplus
#  define  CV_IABS(a)     (((a) ^ ((a) < 0 ? -1 : 0)) - ((a) < 0 ? -1 : 0))
#else
#  define  CV_IABS(a)     abs(a)
#endif

 

【CV_CMP】

 

#define  CV_CMP(a,b)    (((a) > (b)) - ((a) < (b)))比较两数的大小,a>b返回1,a=b返回0,a<b返回-1

 

【CV_SIGN】

 

#define  CV_SIGN(a)     CV_CMP((a),0)求a的符号,正数1,零0,负数-1

 

【cvInvSqrt】

 

#define cvInvSqrt(value) ((float)(1./sqrt(value)))对参数开平方并且求倒数

 

【cvSqrt(value)】

 

#define cvSqrt(value)  ((float)sqrt(value))对参数开平方

 

【CvRNG】

 

typedef uint64 CvRNG;初始化随机数生成器并返回其状态,指向这个状态的指针可以传递给cvRandInt、cvRandReal。

定义如下:

 1 CV_INLINE CvRNG cvRNG( int64 seed CV_DEFAULT(-1))
 2 {
 3     CvRNG rng = seed ? (uint64)seed : (uint64)(int64)-1;
 4     return rng;
 5 }
 6 CV_INLINE unsigned cvRandInt( CvRNG* rng )
 7 {
 8     uint64 temp = *rng;
 9     temp = (uint64)(unsigned)temp*CV_RNG_COEFF + (temp >> 32);
10     *rng = temp;
11     return (unsigned)temp;
12 }
13 CV_INLINE double cvRandReal( CvRNG* rng )
14 {
15     return cvRandInt(rng)*2.3283064365386962890625e-10 /* 2^-32 */;
16 }

 

 

3、图像类型

 

【IplImage*】

 

IplImage类型是从Intel的 Image Processing Library(IPL)库原版搬过来的。但是opencv只支持其中的部分格式。

IplImage定义如下:

 1 typedef struct
 2 _IplImage
 3 {
 4     int  nSize;             /**< IplImage大小 */
 5     int  ID;                /**< 版本(=0)*/
 6     int  nChannels;         /**< 大部分opencv函数支持1,2,3 或 4 个通道 */
 7     int  alphaChannel;      /**< Ignored by OpenCV */
 8     int  depth;             /**< 像素深度,主要有一下集中格式: 
 9                             IPL_DEPTH_8U, IPL_DEPTH_8S, IPL_DEPTH_16S,
10                             IPL_DEPTH_32S, IPL_DEPTH_32F and IPL_DEPTH_64F  */
11     char colorModel[4];     /**< Ignored by OpenCV */
12     char channelSeq[4];     /**< 同上 */
13     int  dataOrder;         /**< 0 - 交叉颜色通道, 1 - 分开颜色通道.
14                             cvCreateImage只能创建交叉通道 */
15     int  origin;            /**< 原点模式0 - 下-左为原点,1 - 下-左为原点.  */
16     int  align;             /**< 图像行排列方式 (4 or 8),在 OpenCV 被忽略,
17                             使用 widthStep 代替 .    */
18     int  width;             /**< 图像宽像素数.                           */
19     int  height;            /**< 图像高像素数.                          */
20     struct _IplROI *roi;    /**<  图像感兴趣区域,当该值非空时,只对该区域进行处理 */
21     struct _IplImage *maskROI;      /**< 在 OpenCV中必须为NULL */
22     void  *imageId;                 /**< 同上 */
23     struct _IplTileInfo *tileInfo;  /**<同上 */
24     int  imageSize;         /**< 图像数据大小,在交叉存取格式下
25                             ImageSize=image->height*image->widthStep,单位字节*/
26     char *imageData;        /**< 指向排列的图像数据         */
27     int  widthStep;         /**< 排列的图像行大小,以字节为单位     */
28     int  BorderMode[4];     /**< 在 OpenCV 被忽略                     */
29     int  BorderConst[4];    /**< 同上                                 */
30     char *imageDataOrigin;  /**< 指针指向一个不同的图像数据结构(不是必须排列的),
31                             是为了纠正图像内存分配准备的 */
32 }
33 IplImage;

 

 

4、矩阵类型

 

【CvMat】

 

矩阵由宽度(width),高度(height),类型(type),行数据长度(step,行的长度用字节表示而不是用整形或者浮点型长度)和一个指向数据的指针构成。此类信息通常被称作矩阵头。很多程序是区分矩阵头和数据体的,后者是各个data成员所指向的内存位置。CvMat的定义如下:
 1 typedef struct CvMat
 2 {
 3     int type;
 4     int step;
 5     int* refcount;/* for internal use only */
 6     int hdr_refcount;
 7     union
 8     {
 9         uchar* ptr;
10         short* s;
11         int* i;
12         float* fl;
13         double* db;
14     } data;
15 
16 #ifdef __cplusplus
17     union
18     {
19         int rows;
20         int height;
21     };
22 
23     union
24     {
25         int cols;
26         int width;
27     };
28 #else
29     int rows;
30     int cols;
31 #endif
32 
33 #ifdef __cplusplus
34     CvMat() {}
35     CvMat(const CvMat& m) { memcpy(this, &m, sizeof(CvMat));}
36     CvMat(const cv::Mat& m);
37 #endif
38 
39 }
40 CvMat;
41 
42 CV_INLINE CvMat cvMat( int rows, int cols, int type, void* data CV_DEFAULT(NULL))
43 {
44     CvMat m;
45     assert( (unsigned)CV_MAT_DEPTH(type) <= CV_64F );
46     type = CV_MAT_TYPE(type);
47     m.type = CV_MAT_MAGIC_VAL | CV_MAT_CONT_FLAG | type;
48     m.cols = cols;
49     m.rows = rows;
50     m.step = m.cols*CV_ELEM_SIZE(type);
51     m.data.ptr = (uchar*)data;
52     m.refcount = NULL;
53     m.hdr_refcount = 0;
54     return m;
55 }

 


【CvMatND】
 
多维密集矩阵
 1 typedef struct
 2 CvMatND
 3 {
 4     int type;
 5     int dims;
 6 
 7     int* refcount;
 8     int hdr_refcount;
 9 
10     union
11     {
12         uchar* ptr;
13         float* fl;
14         double* db;
15         int* i;
16         short* s;
17     } data;
18 
19     struct
20     {
21         int size;
22         int step;
23     }
24     dim[CV_MAX_DIM];
25 
26 #ifdef __cplusplus
27     CvMatND() {}
28     CvMatND(const cv::Mat& m);
29 #endif
30 }
31 CvMatND;

 

 

【CvSparseMat】

 

多维稀疏矩阵

 1 typedef struct
 2 CvSparseMat
 3 {
 4     int type;
 5     int dims;
 6     int* refcount;
 7     int hdr_refcount;
 8 
 9     struct CvSet* heap;
10     void** hashtable;
11     int hashsize;
12     int valoffset;
13     int idxoffset;
14     int size[CV_MAX_DIM];
15 
16 #ifdef __cplusplus
17     void copyToSparseMat(cv::SparseMat& m) const;
18 #endif
19 }
20 CvSparseMat;

 

 

5、其它数据类型定义

 

【CvRect】

 

CvRect含4个数据成员,x、y、width、height,其功能是通过定义矩形左上角坐标和矩形的宽和高来确定一个矩形。其可与感兴趣区域ROI相互转化,定义如下:

 

1 typedef struct CvRect
2 {
3     int x;
4     int y;
5     int width;
6     int height;
7 }
8 CvRect;

 


cvRectToROI矩形框转化为感兴趣区域ROI,定义如下:

 1 CV_INLINE  IplROI  cvRectToROI( CvRect rect, int coi )
 2 {
 3     IplROI roi;
 4     roi.xOffset = rect.x;
 5     roi.yOffset = rect.y;
 6     roi.width = rect.width;
 7     roi.height = rect.height;
 8     roi.coi = coi;
 9 
10     return roi;
11 }

 


cvROIToRect感兴趣区域ROI转化为矩形框,定义如下:

1 CV_INLINE  CvRect  cvROIToRect( IplROI roi )
2 {
3     return cvRect( roi.xOffset, roi.yOffset, roi.width, roi.height );
4 }

 

 

【CvPoint】

 

CvPoint是一个包含两个int类型变量x,y的简单结构体。CvPoint还有几种简单的变体,分别为:

CvPoint2D32f 包含两个float类型的变量x,y的结构体;

CvPoint3D32f 包含三个float类型的变量x,y,z的结构体;

CvPoint2D64f 包含两个double类型的变量x,y的结构体;

CvPoint3D64f 包含三个double类型的变量x,y,z的结构体。

CvPoint定义如下:

1 typedef struct CvPoint
2 {
3     int x;
4     int y;
5 }
6 CvPoint;

 

CvPoint构造函数为:

CV_INLINE  CvPoint  cvPoint(int x, int y);

由CvPoint2D32f转换为CvPoint如下:

1 CV_INLINE  CvPoint  cvPointFrom32f(CvPoint2D32f point)
2 {
3     CvPoint ipt;
4     ipt.x = cvRound(point.x);
5     ipt.y = cvRound(point.y);
6     return ipt;
7 }

 


其它四种变体函数定义由与CvPoint相似,如下:

 1 typedef struct CvPoint2D32f
 2 {
 3     float x;
 4     float y;
 5 }
 6 CvPoint2D32f;
 7 typedef struct CvPoint3D32f
 8 {
 9     float x;
10     float y;
11     float z;
12 }
13 CvPoint3D32f;
14 typedef struct CvPoint2D64f
15 {
16     double x;
17     double y;
18 }
19 CvPoint2D64f;
20 typedef struct CvPoint3D64f
21 {
22     double x;
23     double y;
24     double z;
25 }
26 CvPoint3D64f;

 


【CvSize】【CvBox2D】

 

CvSize为矩阵框大小,以像素为精度。与CvPoint类似是由两个int类型的变量width、height构成的结构体。其变体类型为:

CvSize2D32f包含两个float类型的变量width、height的结构体。

CvSize定义如下:

1 typedef struct CvSize
2 {
3     int width;
4     int height;
5 }
6 CvSize;

 


CvSize构造函数为:

1 CV_INLINE  CvSize  cvSize(int width, int height)
2 {
3     CvSize s;
4     s.width = width;
5     s.height = height;
6     return s;
7 }

 


其变体CvSize2D32f与CvSize相似,不再放代码。

 

CvBox2D为旋转矩形框,其代码如下:

1 typedef struct CvBox2D
2 {
3     CvPoint2D32f center;  /**< 矩形框的中心                  */
4     CvSize2D32f  size;    /**< 矩形框的尺寸                  */
5     float angle;          /**< 矩形框与水平轴的角度          */
6 }
7 CvBox2D;

 

 

【CvScalar】

 

CvScalar就是一个可以用来存放4个double数值的数组,一般用来存放像素值(不一定是灰度值哦)的,最多可以存放4个通道的。

 1 typedef struct CvScalar
 2 {
 3     double val[4];
 4 }
 5 CvScalar;
 6 
 7 CV_INLINE  CvScalar  cvScalar( double val0, double val1 CV_DEFAULT(0),
 8                                double val2 CV_DEFAULT(0), double val3 CV_DEFAULT(0))
 9 {
10     CvScalar scalar;
11     scalar.val[0] = val0; scalar.val[1] = val1;
12     scalar.val[2] = val2; scalar.val[3] = val3;
13     return scalar;
14 }

 

 

使用cvScalar表示颜色时,

cvScalar(blue_component, green_component, red_component[, alpha_component])




 


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