OpenCV（cv::Mat 类的成员函数 ptr<T>()）
在 OpenCV 中，Mat 类的成员函数 ptr<T>() 用于获取指向矩阵数据的指针，允许直接访问底层数据。T 是指针的类型，它通常与矩阵的元素类型对应。通过这个函数，你可以以一种低开销的方式访问和修改矩阵数据。
1. 函数定义
template<typename T>
T* ptr(int row = 0);
T: 指定数据类型的指针，比如float*,uchar*等等。row: 表示要访问的矩阵行的索引（默认是 0）。
2. 功能
-
访问矩阵的指定行:
ptr<T>(row)返回矩阵中指定行的数据指针。例如，在处理图像时，你可以获取每一行的数据并进行逐像素的操作。 -
类型安全的指针: 通过模板参数
T，你可以获得类型安全的指针，并且能够确保读取到的数据符合指定的类型。
3. 示例
假设有一个 2D 浮点型矩阵，你想高效地遍历和访问矩阵中的每一个元素，ptr<float>() 可以帮助你直接访问指定行的所有数据。
#include <opencv2/opencv.hpp>
#include <iostream>
int main() {
// 创建一个3x3的浮点矩阵
cv::Mat mat = (cv::Mat_<float>(3, 3) << 1.0, 2.0, 3.0,
4.0, 5.0, 6.0,
7.0, 8.0, 9.0);
// 遍历矩阵的每一行
for (int i = 0; i < mat.rows; i++) {
// 获取指向该行首元素的指针
float* rowPtr = mat.ptr<float>(i);
// 通过指针遍历该行的所有列元素
for (int j = 0; j < mat.cols; j++) {
// 修改该元素的值
rowPtr[j] += 1.0; // 每个元素加1
}
}
std::cout << "Updated Matrix:\n" << mat << std::endl;
return 0;
}
输出：
Updated Matrix:
[2, 3, 4;
5, 6, 7;
8, 9, 10]
mat.ptr<float>(i)：用于获取矩阵mat的第i行的指向float类型数据的指针。- 直接访问数据：
rowPtr[j]允许你像访问普通数组那样访问每一列的元素。 - 高效性：由于
ptr<T>()直接返回指针，你可以直接操作底层数据。这种方式比使用at()方法更高效，尤其是在处理大量数据时。
假设有一个 8 位单通道（灰度）图像 Mat 对象 img，你可以使用 ptr<uchar>() 访问和修改图像数据。
cv::Mat img = cv::imread("image.jpg", cv::IMREAD_GRAYSCALE);
// 遍历每一行
for (int i = 0; i < img.rows; ++i) {
// 获取第 i 行的指针
uchar* row_ptr = img.ptr<uchar>(i);
// 遍历每一列
for (int j = 0; j < img.cols; ++j) {
// 访问第 i 行第 j 列的像素
uchar pixel = row_ptr[j];
// 修改像素值
row_ptr[j] = pixel / 2; // 例如，将像素值减半
}
}
在这个例子中，ptr<uchar>(i) 返回指向第 i 行数据的指针，类型为 uchar*，每个元素是图像中的一个像素。
4. 注意事项
- 类型匹配:
ptr<T>()中的T必须与Mat对象的实际数据类型匹配，否则会出现未定义行为。 - 行索引有效性：
ptr<T>()接受行索引i，确保传递的索引值在矩阵行数范围内，否则会产生越界访问错误。
总结
ptr<T>() 是 OpenCV 提供的高效数据访问手段，它允许你绕过矩阵的边界检查和安全性检查，直接访问矩阵的底层数据，尤其适用于对性能有要求的场景。
