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CvArr、Mat、CvMat、IplImage、BYTE轉換

一、Mat型別:矩陣型別,Matrix
在openCV中,Mat是一個多維的密集資料陣列。可以用來處理向量和矩陣、影象、直方圖等等常見的多維資料。
Mat有3個重要的方法:
1、Mat mat = imread(const String* filename); 讀取影象
2、imshow(const string frameName, InputArray mat); 顯示影象
3、imwrite (const string& filename, InputArray img); 儲存影象
Mat型別較CvMat與IplImage型別來說,有更強的矩陣運算能力,支援常見的矩陣運算。在計算密集型的應用當中,將CvMat與IplImage型別轉化為Mat型別將大大減少計算時間花費。
A.Mat -> IplImage
同樣只是建立影象頭,而沒有複製資料。
例: // 假設Mat型別的imgMat影象資料存在
IplImage pImg= IplImage(imgMat);
B.Mat -> CvMat
與IplImage的轉換類似,不復制資料,只建立矩陣頭。
例: // 假設Mat型別的imgMat影象資料存在
CvMat cvMat = imgMat;

二、CvMat型別與IplImage型別:“影象”型別
在openCV中,Mat型別與CvMat和IplImage型別都可以代表和顯示影象,但是,Mat型別側重於計算,數學性較高,openCV對Mat型別的計算也進行了優化。而CvMat和IplImage型別更側重於“影象”,openCV對其中的影象操作(縮放、單通道提取、影象閾值操作等)進行了優化。
補充:IplImage由CvMat派生,而CvMat由CvArr派生即CvArr -> CvMat -> IplImage
CvArr用作函式的引數,無論傳入的是CvMat或IplImage,內部都是按CvMat處理。
1.CvMat
A.CvMat-> IplImage
IplImage* img = cvCreateImage(cvGetSize(mat),8,1);
cvGetImage(matI,img);
cvSaveImage(“rice1.bmp”,img);
B.CvMat->Mat
與IplImage的轉換類似,可以選擇是否複製資料。
Mat::Mat(const CvMat* m, bool copyData=false);
在openCV中,沒有向量(vector)的資料結構。任何時候,但我們要表示向量時,用矩陣資料表示即可。
但是,CvMat型別與我們線上性代數課程上學的向量概念相比,更抽象,比如CvMat的元素資料型別並不僅限於基礎資料型別,比如,下面建立一個二維資料矩陣:
CvMat* cvCreatMat(int rows ,int cols , int type);
這裡的type可以是任意的預定義資料型別,比如RGB或者別的多通道資料。這樣我們便可以在一個CvMat矩陣上表示豐富多彩的影象了。

2.IplImage
在型別關係上,我們可以說IplImage型別繼承自CvMat型別,當然還包括其他的變數將之解析成影象資料。
IplImage型別較之CvMat多了很多引數,比如depth和nChannels。在普通的矩陣型別當中,通常深度和通道數被同時表示,如用32位表示RGB+Alpha.但是,在影象處理中,我們往往將深度與通道數分開處理,這樣做是OpenCV對影象表示的一種優化方案。
IplImage的對影象的另一種優化是變數origin—-原點。在計算機視覺處理上,一個重要的不便是對原點的定義不清楚,影象來源,編碼格式,甚至作業系統都會對原地的選取產生影響。為了彌補這一點,openCV允許使用者定義自己的原點設定。取值0表示原點位於圖片左上角,1表示左下角。
dataOrder引數定義資料的格式。有IPL_DATA_ORDER_PIXEL和IPL_DATA_ORDER_PLANE兩種取值,前者便是對於畫素,不同的通道的資料交叉排列,後者表示所有通道按順序平行排列。
IplImage型別的所有額外變數都是對“影象”的表示與計算能力的優化。
A.IplImage -> Mat
IplImage* pImg = cvLoadImage(“lena.jpg”);
Mat img(pImg,0); // 0是不複製影像,也就是pImg與img的data共用同個記憶體位置,header各自有
B.IplImage -> CvMat
法1:CvMat mathdr, *mat = cvGetMat( img, &mathdr );
法2:CvMat *mat = cvCreateMat( img->height, img->width, CV_64FC3 );
cvConvert( img, mat );
C.IplImage*-> BYTE*
BYTE* data= img->imageData;

CvMat和IplImage建立時的一個小區別:
1、建立矩陣時,第一個引數為行數,第二個引數為列數。
CvMat* cvCreateMat( int rows, int cols, int type );
2、建立影象時,CvSize第一個引數為寬度,即列數;第二個引數為高度,即行數。這 個和CvMat矩陣正好相反。
IplImage* cvCreateImage(CvSize size, int depth, int channels );
CvSize cvSize( int width, int height );

IplImage內部buffer每行是按4位元組對齊的,CvMat沒有這個限制

補充:
A.BYTE*-> IplImage*
img= cvCreateImageHeader(cvSize(width,height),depth,channels);
cvSetData(img,data,step);
//首先由cvCreateImageHeader()建立IplImage影象頭,制定影象的尺寸,深度和通道數;
//然後由cvSetData()根據BYTE*影象資料指標設定IplImage影象頭的資料資料,
//其中step指定該IplImage影象每行佔的位元組數,對於1通道的IPL_DEPTH_8U影象,step可以等於width。