OpenCV（cv::Mat::setTo()）

目录

• 1. 函数定义
• 2. 示例
• 3. 使用场景
• 4. 性能
• 5. 注意事项
• 6. convertTo() 与 setTo() 的区别

cv::Mat::setTo() 是 OpenCV 中用于将图像的像素值设置为一个固定的值，可以选择性地用掩码控制赋值范围。这个函数常用于图像处理中的多种场景，例如图像填充、区域修改等。

1. 函数定义

Mat& Mat::setTo(const Scalar& value, InputArray mask = noArray());

参数：

• value: 这是一个 cv::Scalar 值，它指定要设置的值。Scalar 可以是一个多通道值，因此可以用于设置彩色图像的像素值。
• mask: 可选参数。它是一个与矩阵大小相同的单通道二值掩码（mask）。只有掩码中非零的元素对应的矩阵位置会被设置为指定的值。如果不提供掩码，函数会对整个矩阵的所有元素应用操作。

返回值：

• 返回引用的是原矩阵，应用完设置操作后的矩阵本身。

2. 示例

1. 应用于整个矩阵

   cv::Mat img = cv::Mat::zeros(300, 300, CV_8UC3); // 创建一个黑色的 300x300 彩色图像
   img.setTo(cv::Scalar(0, 255, 0)); // 将图像所有像素设置为绿色
   

2. 使用掩码进行部分设置

   cv::Mat img = cv::Mat::zeros(300, 300, CV_8UC3); // 创建一个黑色的 300x300 彩色图像
   cv::Mat mask = cv::Mat::zeros(300, 300, CV_8UC1); // 创建一个黑色的掩码
   mask(cv::Rect(100, 100, 100, 100)) = 255; // 掩码中一个 100x100 区域设置为白色
   img.setTo(cv::Scalar(0, 0, 255), mask); // 仅将掩码区域的图像像素设置为红色
   

3. 使用场景

• 图像填充: 可以使用 setTo() 快速将整幅图像或某个区域填充为指定的颜色或灰度值。
• 掩码操作: 结合掩码，可以对图像的某些特定区域进行修改，而不影响其他区域。这种操作在图像分割、区域感兴趣(ROI)处理等场景中非常有用。
• 初始化图像: 在初始化图像时，例如创建一幅全零图像或者全特定颜色的图像时，setTo() 是一个简便的工具。

4. 性能

setTo() 的性能非常高效，因为它是通过 SIMD（Single Instruction Multiple Data） 指令集进行矩阵操作的，因此非常适合处理大规模图像数据。

5. 注意事项

• 当使用掩码时，掩码必须是单通道的图像，并且其大小应与目标矩阵的大小一致。
• cv::Scalar 是一个四通道的容器，即使对于单通道图像，它的未使用通道也需要显式设置为零。

总结来说，cv::Mat::setTo() 是一个功能强大且灵活的函数，用于快速设置矩阵中的元素，并可以与掩码结合以实现复杂的区域处理。

6. convertTo() 与 setTo() 的区别

• cv::Mat::setTo(): 主要用于将图像的像素值设置为一个固定的值，可以选择性地用掩码控制赋值范围。
• cv::Mat::convertTo(): 主要用于图像的类型转换和执行线性变换（缩放和偏移），多用于数据格式的转换和亮度、对比度的调整。

两者的作用不同，setTo 是用来直接设置像素值，而 convertTo 则是用于像素值的转换和变换。