opencv之cv::Mat創建

簡介

cv::Mat 是一個類，由兩個數據部分組成：矩陣信息頭（包含矩陣尺寸、存儲方法、存儲地址等信息）和一個指向存儲所有像素值的矩陣（根據所選存儲方法的不同， 矩陣可以是不同的維數）的指針。如果在程序中傳遞圖像並創建副本時，大的開銷是由矩陣造成的，而不是矩陣信息頭。為了解決矩陣拷貝的問題，opencv中使用了引用計數機制。思路就是讓每個cv::Mat 對象都自己的信息頭，但是共享同一個矩陣，從而拷貝矩陣只是復制矩陣信息頭和矩陣指針，而不是賦值矩陣。

cv::Mat A, C;                          // 創建矩陣信息頭
A = cv::imread(argv[1], IMREAD_COLOR); // 為矩陣分配內存
cv::Mat B(A);                                 // 拷貝構造函數
C = A;                                    // 賦值運算符

注：矩陣A, B, C擁有自己獨特的矩陣信息頭，但是都指向同一個矩陣。

通過引用計數機制，當計數值為零時，矩陣會自動釋放內存

• 拷貝cv::Mat

cv::Mat F = A.clone();
cv::Mat G;
A.copyTo(G);

• Output image allocation for OpenCV functions is automatic (unless specified otherwise).
• You do not need to think about memory management with OpenCVs C++ interface.
• The assignment operator and the copy constructor only copies the header.
• The underlying matrix of an image may be copied using the cv::Mat::clone() and cv::Mat::copyTo() functions.

創建cv::Mat對象的方法

• 使用cv::Mat::Mat函數

cv::Mat matrix(2, 2, CV_8UC3, cv::Scalar(0, 0, 255));
cout << "M = " << endl << " " << M << endl << endl;

注：預先定義的通道數可以多達4個，cv::Scalar()既能用來初始化矩陣，也可以用來表示顏色。

• 使用c/c++數組初始化

int sz[3] = {2,2,2};
cv::Mat L(3,sz, CV_8UC, cv::Scalar::all(0));

注：該方法可以用來創建二維以上的矩陣，第一個參數為矩陣的維度，第二個參數為數組的指針，包含每個維度的尺寸。

• cv::Mat::create函數

M.create(4,4, CV_8UC2);
cout << "M = "<< endl << " "  << M << endl << endl;

注：該方法不能為矩陣設置初始值，只是用於改變矩陣尺寸，為矩陣開辟新的內存。

• 類似Matlab的方式

cv::Mat E = cv::Mat::eye(4, 4, CV_64F);
cout << "E = " << endl << " " << E << endl << endl;
cv::Mat O = cv::Mat::ones(2, 2, CV_32F);
cout << "O = " << endl << " " << O << endl << endl;
cv::Mat Z = cv::Mat::zeros(3,3, CV_8UC1);
cout << "Z = " << endl << " " << Z << endl << endl;

• 對於小矩陣，使用逗號分隔符初始化

cv::Mat C = (cv::Mat_<double>(3,3) << 0, -1, 0, -1, 5, -1, 0, -1, 0);
cout << "C = " << endl << " " << C << endl << endl;

C = (cv::Mat_<double>({0, -1, 0, -1, 5, -1, 0, -1, 0})).reshape(3);
cout << "C = " << endl << " " << C << endl << endl;

• 為已存在的對象創建新信息頭

cv::Mat RowClone = C.row(1).clone();
cout << "RowClone = " << endl << " " << RowClone << endl << endl;

• 為矩陣賦予隨機值

cv::Mat R = cv::Mat(3, 2, CV_8UC3);
cv::randu(R, cv::Scalar::all(0), cv::Scalar::all(255));

注：randu()函數的第二三個參數為最小最大值。

參考

opencv Mat數據的三種標准訪問方式 - Zack888 - 博客園
OpenCv2 學習筆記(6) Mat元素訪問和效率比較 - wanggao_1990的專欄 - CSDN博客