Opencv Mat向量分配给矩阵的一行，最快的方法？答案

【问题标题】：Opencv Mat vector assignment to a row of a matrix, fastest way?Opencv Mat向量分配给矩阵的一行，最快的方法？
【发布时间】：2014-09-23 09:14:27
【问题描述】：

在循环中将向量分配给矩阵行的最快方法是什么？我想用向量沿其行填充 数据矩阵。这些向量在循环中计算。这个循环一直持续到 data matrix 的所有条目都被这些向量填充。

目前我正在使用cv::Mat::at<>() 方法来访问矩阵的元素并用向量填充它们，但是，这个过程似乎很慢。我尝试过使用cv::Mat::X.row(index) = data_vector 的另一种方法，它工作得很快，但是用一些我无法理解的垃圾值填充我的矩阵X，为什么。

我读到存在另一种使用指针的方法（最快的方法），但是，我无法理解。有人可以解释如何使用它们或其他不同的方法吗？

这是我的代码的一部分：

#define OFFSET 2

cv::Mat im = cv::imread("001.png", CV_LOAD_IMAGE_GRAYSCALE);
cv::Mat X = cv::Mat((im.rows - 2*OFFSET)*(im.cols - 2*OFFSET), 25, CV_64FC1); // Holds the training data. Data contains image patches
cv::Mat patch = cv::Mat(5, 5, im.type()); // Holds a cropped image patch
typedef cv::Vec<float, 25> Vec25f;

int ind = 0;
for (int row = 0; row < (im.rows - 2*OFFSET); row++){
    for (int col = 0; col < (im.cols - 2*OFFSET); col++){

    cv::Mat temp_patch = im(cv::Rect(col, row, 5, 5)); // crop an image patch (5x5) at each pixel
    patch = temp_patch.clone(); // Needs to do this because temp_patch is not continuous in memory 
    patch.convertTo(patch, CV_64FC1);

    Vec25f data_vector = patch.reshape(0, 1); // make it row vector (1X25).
    for (int i = 0; i < 25; i++) 
    {
        X.at<float>(ind, i) = data_vector[i]; // Currently I am using this way (quite slow).
    }

    //X_train.row(ind) = patch.reshape(0, 1); // Tried this but it assigns some garbage values to the data matrix!
    ind += 1;
    }
}

【问题讨论】：

如果你真的想访问单个 ROW，它总是连续的 afaik。

标签： c++ opencv matrix

【解决方案1】：

要做到这一点，你可以做常规的 opencv 方式：-

ImageMat.row(RowIndex) = RowMat.clone();

或

RowMat.copyTo(ImageMat.row(RowIndex));

尚未测试正确性或速度。

【讨论】：

【解决方案2】：

只需对代码进行几处编辑

double * xBuffer = X.ptr<double>(0);
for (int row = 0; row < (im.rows - 2*OFFSET); row++){
    for (int col = 0; col < (im.cols - 2*OFFSET); col++){

    cv::Mat temp_patch = im(cv::Rect(col, row, 5, 5)); // crop an image patch (5x5) at each pixel
    patch = temp_patch.clone(); // Needs to do this because temp_patch is not continuous in memory 
    patch.convertTo(patch, CV_64FC1);
    memcpy(xBuffer, patch.data, 25*sizeof(double));
    xBuffer += 25;
    }
}

另外，您似乎没有在 patch 中进行任何计算，只是提取灰度值，因此您可以创建与 im 相同类型的 X，并在最后将其转换为 double。这样，您可以 memcpy 补丁的每一行，内存中的地址 beeing `unsigned char* buffer = im.ptr(row) + col

【讨论】：

有些事情要提一下：patch.convertTo(patch,...) 总是会在每次循环运行时重新分配内存。在循环之前创建另一个 Mat: cv::Mat convertedPatch; 并重用它，不会重新分配内存。如果直接使用temp_patch.convertTo(patch,...)（或convertedPatch），则不需要Clone - 不是100％确定它是否仍然连续。

【解决方案3】：

根据docs：

如果你需要处理一整行矩阵，最有效的方法是先获取指向该行的指针，然后使用纯C运算符[]：

// compute sum of positive matrix elements
// (assuming that M is double-precision matrix)
double sum=0;
for(int i = 0; i < M.rows; i++)
{
    const double* Mi = M.ptr<double>(i);
    for(int j = 0; j < M.cols; j++)
        sum += std::max(Mi[j], 0.);
}

【讨论】：