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[数据结构与算法]Mat数据结构

Mat类的组成

主要由两部分组成
1.矩阵头信息:主要存储矩阵大小,矩阵存储方法,矩阵地址等
2.图像像素矩阵的指针

Mat对象的拷贝问题

Mat对象的拷贝构造函数以及拷贝构造运算符(重载的=)都是使用浅拷贝:只拷贝了指针的值,但是仍然指向共同的一片区域

Mat A, C;                          // creates just the header parts
A = imread(argv[1], IMREAD_COLOR); // here we'll know the method used (allocate matrix)
Mat B(A);                                 // Use the copy constructor
C = A;                                    // Assignment operator
Mat D (A, Rect(10, 10, 100, 100) ); // using a rectangle D中的指针指向A指针指向矩阵的一片长方形区域
Mat E = A(Range::all(), Range(1,3)); // using row and column boundaries 也是指向一部
区域,第一个参数代表行(全部行),第二个参数代表列(1~3列)

如上,A、B、C三个对象最终指向的都是同一片内存区域。即对它们三个任何一个的图像进行修改,另外两个也修改了。如果想要进行深拷贝,可以使用Mat类自带的两个函数:cv::Mat::clone()与cv::Mat::copyTo(),使用方法如下:

Mat F = A.clone();
Mat G;
A.copyTo(G);

现在,A、F、G三个Mat对象分别管理属于自己的图像矩阵内存,不会互相干扰。

图像的存储方法

  • 图像是按照矩阵的方式将每个像素的颜色用数字存储的。存储方法主要受两个参数影响:

1.颜色空间:决定了使用何种方法编码一个像素的颜色,比如灰度空间单通道描述、RGB三通道红绿蓝描述等
颜色空间主要有RGB、HSV等,opencv标准显式中使用的RGB其实是BGR,即翻转了一下顺序。同时,RGB转灰度空间使用了如下公式:

Gray = R*0.299 + G*0.587 + B*0.114

2.数据类型:使用何种数据类型来描述一个通道,如unsigned char(8位0~255)、signed char(8位-128~127)、float(32位)、double(64位)等,越大则图像占用内存越大,可描述的色彩越细微;

  • 使用imread(“1.png”),默认参数是IMREAD_COLOR ,即总是将硬盘中的图片转换为8位的3通道BGR彩色图然后读入内存,并返回一个3通道BGR的mat类型

  • Mat中指针指向的矩阵中像素的组织形式(灰度空间与BGR空间)
    在这里插入图片描述

    下面这张图是BGR颜色空间的组织形式,每个大列下会有三个小列依次代表着三种颜色通道(分别是B、G、R),每个像素由一行中的三列组成在这里插入图片描述

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加:2021-08-29 09:37:13  更:2021-08-29 09:39:05 
 
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