opencv学习笔记[9]：Opencv的基本数据类型和矩阵结构

一.基本数据类型：

1.CvPoint

         图像中的点

         Opevcv提供的数据类型中最简单的就是CvPoint.

typedef struct CvPoint

{

    int x;

    int y;

}

CvPoint

         CvPoint包含int x 和int y两个数据成员,它的变体有CvPoint2D32f 和 CvPoint3D32f.

         CvPoint2D32f包含float x , float y两个数据成员.

         二维空间中的点

 

typedef struct CvPoint2D32f

{

    float x;

    float y;

}

CvPoint2D32f

 

         CvPoint3D32f 包含float x , float y , float z 三个数据成员.

         三维空间中的点

 

typedef struct CvPoint3D32f

{

    float x;

    float y;

    float z;

}

CvPoint3D32f

 

2. CvSize

         CvSize的数据成员是: int width , int height.

         图像的尺寸

 

typedef struct CvSize

{

    int width;

    int height;

}

CvSize;

 

对应的浮点类型的数据成员 , CvSize的变体: CvSize2D32f.

 

typedef struct CvSize2D32f

{

    float width;

    float height;

}

CvSize2D32f;

 

3.CvRect

         图像的部分区域

         派生自CvPoint和CvSize.

 

typedef struct CvRect

{

    int x;

    int y;

    int width;

    int height;

}

CvRect;

 

4.CvScalar

         RGBA值

         有一个单独的数据成员val , 它是一个指向4个双精度浮点数数组的指针.

 

typedef struct CvScalar

{

    double val[4];

}

CvScalar

 

 

5.CvMat

typedef struct CvMat

{

    int type;

    int step;

 

    /* for internal use only */

    int* refcount;

    int hdr_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;

        

二、矩阵的创建和释放:

1.矩阵的创建

Path1:  CvMat* cvCreateMat(int rows, int cols, int type) //分配内存空间

Path2:  CvMat* cvCreateMatHeader(int rows, int cols, int type) //不分配分配内存空间

Path3:  CvMat* cvInitMatHeader(CvMat* mat, int rows, int cols, int type, void* data=NULL, int step=CV_AUTOSTEP)//利用现有的mat结构创建一个新的矩阵

Path4:  CvMat cvMat(int rows, int cols, int type, void* data=NULL) //轻量级创建一个矩阵并分配存储空间的办法

Path5:  CvMat* cvCloneMat(const CvMat* mat) //header and data are all allocated.

 

#include <cv.h>

#include <highgui.h>

int main()

{

         float vals[]={0.866025,-0.50000,0.500000,0.866025};

         CvMat rotmat;

         cvInitMatHeader(&rotmat,2,2,CV_32FC1,vals);

}      

2.矩阵的存取方法：

    

1.简单的方法：

                   CV_MAT_ELEM()  CV_MAT_ELEM_PTR() 存取数据。

例程：

         CvMat * mat1 = cvCreateMat( 5,5,CV_32FC1);

         float element_3_3 = 7.7;

         *((float *)CV_MAT_ELEM_PTR(*mat1,3,2) ) =element_3_3;

2.麻烦的方法:  

    返回指针的:

C: uchar* cvPtr1D(const CvArr* arr, int idx0, int* type=NULL)

 

C: uchar* cvPtr2D(const CvArr* arr, int idx0, int idx1, int* type=NULL)

 

C: uchar* cvPtr3D(const CvArr* arr, int idx0, int idx1, int idx2, int* type=NULL)

 

C: uchar* cvPtrND(const CvArr* arr, int* idx, int* type=NULL, int createNode=1, unsigned int* precalcHashval=NULL)

 

返回元素对象:

cvGetReal*D()

cvGet*D()

cvSetReal*D()

cvSet*D()

cvSet()//处理单通道数据

cvGet() //处理单通道数据

 

3.适当的方法

/**

累加一个三通道矩阵中的所有元素

**/

#include <cv.h>

#include <highgui.h>

 

float sum(const CvMat * mat)

{

    float s = 0.0f;

    for(int row=0;row<mat->rows;row++)

    {

        float * ptr = (float *)(mat->data.ptr + row * mat->step);//每一行都要重新计算起始位置

        for(int col =0;col<mat->cols;col++)

        {

            s+= *ptr ++; //ptr++指向下一个数据

        }

    }

    return s;

}

int main()

{

    float vals[]={0.866025,-0.

3.点的数组

         注意点的存储和内存布局的关系。

         例如：有n个三维的点，存储到CvMat 结构中，有几种存储方式？

         ①用一个二维数组，数组的类型是：CV32FC1，n行3列

         ②用一个二维数组，数据的类型是：CV32FC1，3行n列

         ③用一个二维数组，数据的类型是：CV32FC3，n行1列

         ④用一个二维数组，数据的类型是：CV32FC3，1行n列

注意：CV32FC1等的结构都是顺序型的通道。通道的概率其实我也不是很明确。

目前的理解是：

         我们可以看出，前三种的内存分配情况相同，但最后一种的内存分配不同。更复杂的是，如果有n维数组，每个数组的元素是c维(c可能是　　通道数)时。所以，多维数组(矩阵)和一个一维但包含多维数据的数组一般是不同的。

　　　　对于一个Rows行Cols列，通道数为Channels的矩阵，访问其中第row行,第col列,第channel通道的数据，可以使用如下公式：

　　数据地址偏移量=row*Cols*Channels+col*Channels+channel