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[转] IplImage, CvMat, Mat 的关系

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拼装小火车 的原文 IplImage, CvMat, Mat 的关系

opencv中常见的 与图像操作有关的数据容器有Mat,cvMat和IplImage,这三种类型都可以代表和显示图像,但是,Mat类型侧重于计算,数学性较 高,openCV对Mat类型的计算也进行了优化。而CvMat和IplImage类型更侧重于“图像”,opencv对其中的图像操作(缩放、单通道提 取、图像阈值操作等)进行了优化。在opencv2.0之前,opencv是完全用C实现的,但是,IplImage类型与CvMat类型的关系类似于面 向对象中的继承关系。实际上,CvMat之上还有一个更抽象的基类----CvArr,这在源代码中会常见。

1. IplImage

opencv中的图像信息头,该结构体定义:

复制代码
typedef struct _IplImage 
{ 
    int nSize;    /* IplImage大小 */
    int ID;    /* 版本 (=0)*/
    int nChannels;  /* 大多数OPENCV函数支持1,2,3 或 4 个通道 */ 
    int alphaChannel;  /* 被OpenCV忽略 */ 
    int depth;   /* 像素的位深度: IPL_DEPTH_8U, IPL_DEPTH_8S, IPL_DEPTH_16U, 
                IPL_DEPTH_16S, IPL_DEPTH_32S, IPL_DEPTH_32F and IPL_DEPTH_64F 可支持 */ 
    
    char colorModel[4]; /* 被OpenCV忽略 */ 
    char channelSeq[4]; /* 被OpenCV忽略 */ 
    int dataOrder;      /* 0 - 交叉存取颜色通道, 1 - 分开的颜色通道. cvCreateImage只能创建交叉存取图像 */ 
    int origin;     /* 0 - 顶—左结构,1 - 底—左结构 (Windows bitmaps 风格) */ 
    int align;     /* 图像行排列 (4 or 8). OpenCV 忽略它,使用 widthStep 代替 */ 
    
    int width;     /* 图像宽像素数 */ 
    int height;    /* 图像高像素数*/ 
    
    struct _IplROI *roi;  /* 图像感兴趣区域. 当该值非空只对该区域进行处理 */ 
    struct _IplImage *maskROI; /* 在 OpenCV中必须置NULL */ 
    void *imageId;  /* 同上*/ 
    struct _IplTileInfo *tileInfo;  /*同上*/ 
    
    int imageSize;    /* 图像数据大小(在交叉存取格式下imageSize=image->height*image->widthStep),单位字节*/ 
    char *imageData;    /* 指向排列的图像数据 */ 
    int widthStep;     /* 排列的图像行大小,以字节为单位 */ 
    int BorderMode[4];     /* 边际结束模式, 被OpenCV忽略 */ 
    int BorderConst[4];    /* 同上 */ 
    
    char *imageDataOrigin;    /* 指针指向一个不同的图像数据结构(不是必须排列的),是为了纠正图像内存分配准备的 */ 
} IplImage;
复制代码
dataOrder中的两个取值:交叉存取颜色通道是颜色数据排列将会是BGRBGR...的交错排列。分开的颜色通道是有几个颜色通道就分几个颜色平面存储。roi是IplROI结构体,该结构体包含了xOffset,yOffset,height,width,coi成员变量,其中xOffset,yOffset是x,y坐标,coi代表channel of interest(感兴趣的通道),非0的时候才有效。访问图像中的数据元素,分间接存储和直接存储,当图像元素为浮点型时,(uchar *) 改为 (float *): 
 View Code

始化使用IplImage *,是一个指向结构体IplImage的指针: 

IplImage * cvLoadImage(const char * filename, int iscolor CV_DEFAULT(CV_LOAD_IMAGE_COLOR)); //load images from specified image
IplImage * cvCreateImage(CvSize size, int depth, int channels); //allocate memory

 

2.CvMat

首先,我们需要知道,第一,在OpenCV中没有向量(vector)结构。任何时候需要向量,都只需要一个列矩阵(如果需要一个转置或者共轭向量,则需要一个行矩阵)。第二,OpenCV矩阵的概念与我们在线性代数课上学习的概念相比,更抽象,尤其是矩阵的元素,并非只能取简单的数值类型,可以是多通道的值。CvMat 的结构: 

 View Code
创建CvMat数据:
 View Code
对矩阵数据进行访问: 
 View Code

 复制矩阵操作:

 

3.Mat

Mat是opencv2.0推出的处理图像的新的数据结构,现在越来越有趋势取代之前的cvMat和lplImage,相比之下Mat最大的好处就是能够更加方便的进行内存管理,不再需要程序员手动管理内存的释放。opencv2.3中提到Mat是一个多维的密集数据数组,可以用来处理向量和矩阵、图像、直方图等等常见的多维数据。 

 View Code

 从以上结构体可以看出Mat也是一个矩阵头,默认不分配内存,只是指向一块内存(注意读写保护)。初始化使用create函数或者Mat构造函数,以下整理自opencv2.3.1 Manual:

 View Code

访问Mat的数据元素:

 View Code

Mat可进行Matlab风格的矩阵操作,如初始化的时候可以用initializers,zeros(), ones(), eye(). 除以上内容之外,Mat还有有3个重要的方法:

Mat mat = imread(const String* filename);           // 读取图像
imshow(const string frameName, InputArray mat); // 显示图像
imwrite (const string& filename, InputArray img); //储存图像

4. CvMat, Mat, IplImage之间的互相转换

 View Code
没有整理与归纳的知识,一文不值!高度概括与梳理的知识,才是自己真正的知识与技能。 永远不要让自己的自由、好奇、充满创造力的想法被现实的框架所束缚,让创造力自由成长吧! 多花时间,关心他(她)人,正如别人所关心你的。理想的腾飞与实现,没有别人的支持与帮助,是万万不能的。





    本文转自wenglabs博客园博客,原文链接:http://www.cnblogs.com/arxive/p/5257134.html,如需转载请自行联系原作者

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