opencv矩陣運算(2)


簡單介紹

  本篇承接上一篇。繼續opencv下矩陣計算的函數使用。

計算矩陣的逆

  注意:矩陣A是可逆矩陣的充分必要條件是行列式detA不等於0。

詳細代碼

double x[3][3] = {{1, 2, 3}, {2, 2, 1}, {3, 4, 3}};
double y[3][3] = {{1, 0, 0}, {0, 2, 0}, {0, 0, 3}};
 
void showMatdate(Mat tmpMat){
	int i, j;
	CvScalar s1;
	Width = tmpMat.rows;
	Height = tmpMat.cols;
	IplImage tmp;
 
	tmp = tmpMat;
 
	for(i=0; i< Width; i++){
		for(j=0; j<Height; j++){
			s1 = cvGet2D(&tmp, i, j);
			printf("%0.1lf  ", s1.val[0]);
		}
		printf("\n");
	}
	printf("\n");
}
 
int main(int argc, char *argv[]){
 
/*************初始化矩陣*****************************/
	mat1 = Mat(3, 3, CV_64FC1, x);
	src1 = mat1;
	mat2 = Mat(3, 3, CV_64FC1, y);
	src2 = mat2;
/*************顯示矩陣數據***************************/
	printf("mat1:\n");
	showMatdate(mat1);
 
/*****************矩陣的逆**********************/
	mat3 = Mat(3, 3, CV_64FC1);
	src3 = mat3;
	cvInvert(&src1, &src3);
	showMatdate(mat3);
	return 0;
}

結果顯示

      

矩陣元素自然對數

詳細代碼

/*****************矩陣元素自然對數**********************/
    mat3 = Mat(3, 3, CV_64FC1);
    src3 = mat3;
    cvLog(&src1, &src3);
    showMatdate(mat3);

結果顯示

      

矩陣查找表轉換

詳細代碼

/*****************矩陣查找表轉換**×******************/
    uchar lut[256];
 
    mat3 = Mat(3, 3, CV_8UC1);
    src3 = mat3;
    mat1.convertTo(mat1, CV_8UC1);
    src1 = mat1;
    mat2 = cvCreateMatHeader(1, 256, CV_8UC1);
    src2 = mat2;
    for (int i = 0; i < 256; i++) {
        lut[i] = 255 - i;
    }
    cvSetData(&src2, lut, 0);
    cvLUT(&src1, &src3, &src2);
    printf("cvLUT(mat1):\n");
    showMatdate(mat3);
    注意:mat3 = src2[mat1].(假設mat1格式為CV_8U)
          mat3 = src2[mat1 + 128].(假設mat1格式為CV_8S)

結果顯示

      

計算向量間馬氏距離

詳細代碼

/*************顯示矩陣數據***************************/
    printf("mat1:\n");
    showMatdate(mat1);
    printf("mat2:\n");
    showMatdate(mat2);
 
/*****************計算向量間馬氏距離**********************/                                                                          
    mat3 = Mat(3, 3, CV_64FC1, z);
    src3 = mat3;
    printf("mat3:\n");
    showMatdate(mat3);
 
    tmp = cvMahalanobis(&src1, &src2, &src3);
    printf("cvMahalanobis(mat1, mat2, mat3): %.1lf\n", tmp);
    馬氏距離的定義。參考例如以下:http://blog.csdn.net/jmy5945hh/article/details/20536929

結果顯示

      

獲得矩陣元素間最大值

詳細代碼

/*****************計算矩陣參數間最大值**********************/
    mat3 = Mat(3, 3, CV_64FC1);
    src3 = mat3;
    cvMax(&src1, &src2, &src3);
    printf("cvMax(mat1, mat2):\n");
    showMatdate(mat3);
   類似的還有cvMaxS:計算矩陣元素和參數的最大值。

cvAvg:計算矩陣元素的平均值。

cvAvgSdv:計算矩陣元素的平均值和標准差。

cvMin:計算矩陣參數間最小值。

cvMinS:計算矩陣元素和參數的最小值。

結果顯示

      

單通道合成多通道矩陣

詳細代碼

    mat3 = Mat(1, 3, CV_8UC3);                                                                                                       
    src3 = mat3;
    cvMerge(&src1, &src2, 0, 0, &src3);
    printf("cvMax(mat1, mat2):\n");
    showMatdate(mat3);
  相應的函數為:split()(將多通道分離為單通道矩陣)。

獲取矩陣最大最小元素

詳細代碼

    printf("mat1:\n");
    showMatdate(mat1);
    cvMinMaxLoc(&src1, &min, &max, &min_p1, &max_p2);
    printf("min:%lf, min_p1.x:%d, min_p1.y:%d\n", min, min_p1.x, min_p1.y);
    printf("max:%lf, max_p2.x:%d, max_p2.y:%d\n", max, max_p2.x, max_p2.y);
     獲取到最大最小值:max,min。以及它們的相應位置坐標:min_p1, max_p2。

結果顯示

         

兩個矩陣傅里葉頻譜相乘

詳細代碼

    printf("mat1:\n");
    showMatdate(mat1);
    printf("mat2:\n");
    showMatdate(mat2);
 
    mat3 = Mat(3, 3, CV_64FC1);                                                                                                      
    src3 = mat3;
 
    cvMulSpectrums(&src1, &src2, &src3, DFT_ROWS);
    printf("mat3:\n");
    showMatdate(mat3);

結果顯示

         

矩陣乘法

詳細代碼

    printf("mat1:\n");
    showMatdate(mat1);
    printf("mat2:\n");
    showMatdate(mat2);
 
    mat3 = Mat(3, 3, CV_64FC1);
    src3 = mat3;
 
    cvMul(&src1, &src2, &src3, 3);
    printf("cvMul(mat1 * mat2 * 3):\n");                                                                                             
    showMatdate(mat3);

結果顯示

         

矩陣和轉置的乘積

詳細代碼

    printf("mat1:\n");
    showMatdate(mat1);
    printf("mat2:\n");                                                                                                               
    showMatdate(mat2);
 
    mat3 = Mat(3, 3, CV_64FC1);
    src3 = mat3;
 
    cvMulTransposed(&src1, &src3, 0, &src2);
    printf("cvMulTransposed(mat1):\n");
    showMatdate(mat3);
    void cvMulTransposed( const CvArr* src, CvArr* dst, int order, const CvArr* delta=NULL );
    src:輸入矩陣
    dst:目標矩陣
    order:乘法順序
    delta:一個可選數組, 在乘法之前從 src 中減去該數組。

函數 cvMulTransposed 計算 src 和它的轉置的乘積。 函數求值公式: 假設 order=0 dst=(src-delta)*(src-delta)T 否則 dst=(src-delta)T*(src-delta)

結果顯示

        

矩陣絕對差等

詳細代碼

    printf("mat1:\n");
    showMatdate(mat1);
    printf("mat2:\n");
    showMatdate(mat2);
 
    mat3 = Mat(3, 3, CV_64FC1);
    src3 = mat3;
 
    tmp = cvNorm(&src1, &src2, NORM_L1);                                                                                             
    printf("cvNorm(mat1, mat2, NORM_INF):%lf\n", tmp);
  double cvNorm(const CvArr* arr1, const CvArr* arr2=NULL, int norm_type=CV_L2, const CvArr* mask=NULL )
  假設arr2 == NULL
則:
    
否則:
      
   或者
      

結果顯示

     

極性坐標轉換到笛卡爾坐標

詳細代碼

    printf("mat1:\n");
    showMatdate(mat1);
    printf("mat2:\n");
    showMatdate(mat2);
 
    mat3 = Mat(3, 1, CV_64FC1);
    src3 = mat3;
    mat4 = Mat(3, 1, CV_64FC1);
    src4 = mat4;
 
    cvPolarToCart(&src1, &src2, &src3, &src4, true);
    printf("cvPolarToCart(mat1, mat2)--x:\n");
    showMatdate(mat3);
    printf("cvPolarToCart(mat1, mat2)--y:\n");
    showMatdate(mat4);
  void cvPolarToCart(const CvArr* magnitude, const CvArr* angle, CvArr* x, CvArr* y, int angle_in_degrees=0)
  magnitude:極坐標的長度。

angle:極坐標的角度。 x:笛卡爾X坐標。

y:笛卡爾Y坐標。 angle_in_degrees:若為true,表示輸入的是角度,否則表示輸入的是弧度。

結果顯示

   

矩陣元素求冪

詳細代碼

    printf("mat1:\n");
    showMatdate(mat1);
 
    mat3 = Mat(3, 1, CV_64FC1);
    src3 = mat3;
 
    cvPow(&src1, &src3, 2);
    printf("cvPow(mat1, 2):\n");                                                                                                     
    showMatdate(mat3);

結果顯示

   

矩陣簡化為向量

詳細代

    printf("mat1:\n");
    showMatdate(mat1);
 
    mat3 = Mat(3, 1, CV_64FC1);
    src3 = mat3;
 
    cvReduce(&src1, &src3, 1, CV_REDUCE_MAX);
    printf("cvReduce(mat1, 1 , CV_REDUCE_MAX):\n");
    showMatdate(mat3);
  void cvReduce(const CvArr* src, CvArr* dst, int dim=-1, int op=CV_REDUCE_SUM)
  src:待簡化的矩陣。
  dst:生成的向量。
  dim:0意味着矩陣被處理成一行,1意味着矩陣被處理成為一列,-1時維數將依據輸出向量的大小自己主動選擇.
  op:
       CV_REDUCE_SUM-輸出是矩陣的全部行/列的和.
       CV_REDUCE_AVG-輸出是矩陣的全部行/列的平均向量.
       CV_REDUCE_MAX-輸出是矩陣的全部行/列的最大值.
       CV_REDUCE_MIN-輸出是矩陣的全部行/列的最小值.

結果顯示

   


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