學習OpenCV——關於三通道的CvMat的求和問題

　　在Learning OpenCV書中，講到一個基礎數據類型CvMat，其中有一段程序：

Example 3-9. Summing all of the elements in a three-channel matrix
float sum( const CvMat* mat ) {
 
  float s = 0.0f;
  for(int row=0; row<mat->rows; row++ ) {
    const float* ptr = (const float*)(mat->data.ptr + row * mat->step);//獲取第row行的首地址
    for( col=0; col<mat->cols; col++ ) {
      s += *ptr++;
    }
  }
  return( s );
}

　　不知是我理解錯了，還是書中的注釋錯了，“Summing all of the elements in a three-channel matrix”，我覺得是對三通道CvMat中的所有數據進行求和，按我之前的編寫風格，這個函數應該是這樣：

Example 3-9. Summing all of the elements in a three-channel matrix
float sum( const CvMat* mat ) {
 
  float s = 0.0f;
  float* ptr=(float*) cvPtr2D(mat, 0, 0); //獲取該三通道CvMat的首地址（這一句未經測試），將三通道看成是二通道

  for(int row=0; row<mat->rows; row++ ) {
    for( col=0; col<mat->cols; col++ ) {
      s += *ptr+*(ptr+1)+*(ptr+2);//將整個CvMat看成一個二維矩陣，則矩陣中每個元素是個三維向量，將它們累加
      ptr += 3;//通道為3，則自加3可到達CvMat矩陣中的下個元素
    }
  }
  return( s );
}

　　自己構建一個三通道矩陣，為測試方便，假設其為一個3*3的三通道矩陣：

( 1,  2,  3)  (11, 12, 13)  (21, 22, 23)
(31, 32, 33)  (41, 42, 43)  (51, 52, 53)
(61, 62, 63)  (71, 72, 73)  (81, 82, 83)

//用代碼構建如下


 CvMat* mat = cvCreateMat(3,3,CV_32FC3);//矩陣元素為三通道浮點數
 cvZero(mat);//將矩陣置0


    //----------為矩陣元素賦值-----------------

    //獲得矩陣元素(0,0)的指針
    float *p = (float*)cvPtr2D(mat, 0, 0);
    //為矩陣賦值
    for(int i = 0; i < 9; i++)
    {
        //為每個通道賦值
        *p = (float)i*10;    
        p++;
        *p = (float)i*10+1;
        p++;
        *p = (float)i*10+2;
        p++;
    } 

　　經過測試，書中的程序得到的結果是279，即如下數的和：

---------------
|( 1,  2,  3) | (11, 12, 13)  (21, 22, 23)
|(31, 32, 33) | (41, 42, 43)  (51, 52, 53)
|(61, 62, 63) | (71, 72, 73)  (81, 82, 83)
---------------

　　即僅僅求了一個3*3 float矩陣的值，嚴格的說是矩陣中每行第一個元素的三通道元素和。

　　我們可以對其進行進一步剖析，先看CvMat的申明：

typedef struct CvMat
{
int type;
int step;
int* refcount;
union
{
uchar* ptr;
short* s;
int* i;
float* fl;
double* db;
} data;
#ifdef __cplusplus
union
{
int rows;
int height;
};
union
{
int cols;
int width;
};
#else
int rows;
int cols;
#endif
} CvMat;

     在大多數情況下，你需要使用最有效率的方式來訪問矩陣中的數據。如果使用函數界面來訪問數據，效率比較低，你應該使用指針方式來直接訪問矩陣中數據。特別是，如果你想遍歷矩陣中所有元素時，就更需要這樣做了。
    在用指針直接訪問矩陣元素時，就需要格外注意矩陣結構體中的step成員。該成員是以字節為單位的每行的長度。而矩陣結構體的cols或width就不適合此時使用，因為為了訪問效率，矩陣中的內存分配上，是以每四個字節做為最小單位的。因此如果一個矩陣的寬度是三個字節，那么就會在寬度上分配四個字節，而此時每行最后一個字節會被忽略掉。所以我們用step則會准確地按行訪問數據。
    我們可以通過以下例子，看一下rows,cols,height,width,step的數據,你可以通過改變矩陣的元素類型定義，來查看step的改變：

#pragma comment(lib,"cxcore.lib")
#include"cv.h"
#include<stdio.h>
void main()
{
    //矩陣元素為三通道8位浮點數
    CvMat *mat=cvCreateMat(3,3,CV_32FC3 );
    printf("rows=%d,cols=%d,height=%d,width=%d,step=%d\n",mat->rows,mat->cols,mat->height,mat->width,mat->step);

}

//輸出為rows=3,cols=3,height=3,width=3,step=36

　　如果我們的矩陣存儲的是浮點型（或整數類型）數據，此時矩陣中每個元素占4字節，則如果我們用float類型指針指向下一行時，我們實際上要用float類型指針挪動step/4的長度，因為float類型指針每挪動一個單位就是4個字節長度。
    如果我們的矩陣存儲的是double類型數據，此時矩陣中每個元素占8字節，則如果我們用double類型指針指向下一行時，我們實際上要用double類型指針挪動step/8的長度，因為double類型指針每挪動一個單位就是8個字節長度。
　　在書上源碼中：

const float* ptr = (const float*)(mat->data.ptr + row * mat->step);//獲取第row行的首地址

這里只是獲得一個首地址而已，然后在結下來的循環里，它僅僅累加了mat->cols，並不正確，應該改為：

for(int row=0; row<mat->rows; row++ ) {
      const float* ptr = (const float*)(mat->data.ptr + row * mat->step);//獲取第row行的首地址
      for( col=0; col<mat->cols; col++ ) {
        s += *ptr+*（ptr+1)+*(ptr+2);
         ptr += 3;
      }
   }
   return( s );
 }