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  • OpenCV-基本数据结构

    OpenCV 基本数据结构

    本文介绍 OpenCV 的基本数据结构,做到心中有数就不会在阅读示例代码的时候发憷。

    Mat 类

    Mat 是 OpenCV 中最重要的一种数据结构,OpenCV 将其定义为一个类,用于存储图像矩阵。

    属性 释义
    dims 矩阵的维度,如 3x4x5 的矩阵为 3 维
    data uchar 类型指针, 指向矩阵数据内存
    rows, cols 矩阵的行数、列数
    type 矩阵元素类型 + 通道数
    depth 像素位数(bist)
    channels 通道数量
    elemSize 矩阵中每一个元素的数据大小
    elemSize1 单通道的矩阵元素占用的数据大小

    type 表示矩阵元素类型和通道数。矩阵元素类型一般都是 8 位无符号整数,即 CV_8U,彩色图像一般为 3 通道,灰度图像则为单通道。所以灰度图像的 type 可以表示为 CV_8UC1,3 通道的 RGB 图像的 type 可以表示为 CV_8UC3。

    以 CV_8UC3 为例,depth = CV_8U,channels = 3。

    elemSize = channels depth / 8 ,type是CV_8UC3,elemSize = 3 8 / 8 = 3bytes。

    elemSize1 = depth / 8,type是CV_8UC3,elemSize1 = 8 / 8 = 1bytes。

    通过遍历图像可以体会 Mat 类的使用,可以参考 OpenCV-图像的遍历

    Ponit 类 - 点的表示

    Point 类表示二维坐标系下的点,即 (x, y) 形式的 2D 点。

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    // 方法一
    Point point1 = Point(10, 8);
    
    // 方法二
    Point point2;
    point2.x = 8;
    point2.y = 10;
    

    其中 Point_<int>, Point2i, Point 等价,Point_<float>, Point2f 等价。

    Scalar 类 - 颜色的表示

    Scalar() 表示具有 4 个元素的数组,用于传递像素值,如 RGB 颜色值。RGB 颜色值只有三个参数,Scalar() 用不到第四个参数可以缺省。

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    Mat M(3, 2, CV_8UC3, Scalar(0,0,255));
    

    其中 Scalar(0,0,255) 表示 BGR 的值分别为 (0, 0, 255) 是红色。

    Size 类 - 尺寸的表示

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    typedef Size_<int> Size2i;
    typedef Size_<int64> Size2l;
    typedef Size_<float> Size2f;
    typedef Size_<double> Size2d;
    typedef Size2i Size;
    

    源代码中的定义上述代码所示。Size_ 是模板类,Size_<int> 表示其模板类型为 int。之后给 Size_<int> 别名为 Size2i,再给 Size2i 别名为 Size。由此可见,Size_<int>, Size2i, Size 等价。

    Size size = Size(8, 10); 表示宽和长分别为 8 和 10。

    Rect 类 - 矩形的表示

    • Rect 类的成员变量有 x, y, width, heigh
    • Size() 返回值为 Size
    • area() 返回矩形面积
    • contains(Point) 判断点是否在矩形内
    • inside(Rect) 判断矩形是否在该矩形内
    • tl() 返回左上角点坐标
    • br() 返回右下角点坐标
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    // 矩形交集
    Rect rect = rect1 & rect2;
    // 矩形并集
    Rect rect = rect1 | rect2;
    // 平移操作
    Rect rectShift = rect + point;
    // 缩放操作
    Rect rectScale = rect + size;
    
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