Opencv2:Mat矩阵详解（转载）

1.Mat基础

在计算机内存中，数字图像是已矩阵的形式保存的。OpenCV2中，数据结构Mat是保存图像像素信息的矩阵，它主要包
 
含两部分：矩阵头和一个指向像素数据的矩阵指针。
 
矩阵头主要包含，矩阵尺寸、存储方法、存储地址和引用次数等。
 
矩阵头的大小是一个常数，不会随着图像的大小而改变，但是保存图像像素数据的矩阵则会随着图像的大小而改变，常
 
量会很大，比矩阵头大几个数量级。这样，在图像复制和传递过程中，主要的开销是由存放图像像素的矩阵而引起的。
 
因此，OpenCV使用了引用次数，当进行图像复制和传递时，不再复制整个Mat数据，而只是复制矩阵头和指向像素矩阵
 
的指针。例如：

 

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cv::Mat a ; //创建矩阵头 a = cv::imread( "f:\\psb.jpg" ); //读入图像 cv::Mat b = a ; //复制

 

上面的a，b有各自的矩阵头，但是其矩阵指针指向同一个矩阵，也就是其中任何一个改变了矩阵数据都会影响另外个。
 

那么，多个Mat共用一个矩阵数据，最后谁来释放矩阵数据呢？
 
 
这就是引用计数的作用，当Mat对象每被复制一次时，就会将引用计数加1，而每销毁一个Mat对象（共用同一个矩阵数据）
 
时引用计数会被减1，当引用计数为0时，矩阵数据会被清理。

 

上图是Mat对象a，b共用一个矩阵，故其引用计数refcount为2.
 
 
但是有些时候仍然会需要复制矩阵数据本身（不只是矩阵头和矩阵指针），这时候可以使用clone 和copyTo方法。
 

cv::Mat c = a.clone();
cv::Mat d ;
a.copyTo(d);

 
上面代码中的c，d各自拥有自己的矩阵，改变自己的矩阵数据不会相互影响。
  

2.Mat存储方法

 
Mat中矩阵的每个元素可以使用不同的数据类型，最小的数据类型是char，占用一个字节或者8位，可以是有符号的（0
 
到255）或者是无符号的（-127到127）。在RGB颜色空间中，使用三个char类型可以表示1600万中颜色，但在图像处
 
理的程中有可能会使用到float或者double来表示图像的像素。
 

Mat的创建

构造函数

cv::Mat img(2,2,CV_8UC3,cv::Scalar(0,0,255));

 
上述代码创建了一个2行2列的矩阵，矩阵元素使用8位无符号char类型保存，具有3通道，每个像素的初始
 
值是（0，0，255）构造函数的前两个参数指定了矩阵的行和列

 
第三个参数指定矩阵元素的数据类型以及通道数，其指定规则如下：

CV_[The number of bits per item][Signed or Unsigned][TypePrefix]C[The channel number]

 
四部分分别指定：元素的大小，是有符号还是无符号，数据类型以及通道数最后一个参数，Scalar是short型的vector，提供矩阵的初始化。

Create方法
 
该方法不能为矩阵设置初始值，只是在改变尺寸时为矩阵数据重新分配内存。使用方法：
 

img.create(4,4,CV_8UC(2)); 

创建了一个4行4列有2个通道的矩阵

4.Mat的显示

 
OpenCV提供了用以窗口的形式显示图片的方法，代码如下：
 

Mat img = imread("f:\psb.jpg");
const string name ="Hu";
namedWindow(name);
imshow(name,img);
waitKey();