Opencv 在内存中的 Mat 表示答案

【问题标题】：Opencv in memory Mat representationOpencv 在内存中的 Mat 表示
【发布时间】：2016-05-05 01:24:29
【问题描述】：

我知道在内存中 opencv 将 Mat 对象表示为一个大数组。因此，如果我有 3 个尺寸为 200x200 的通道垫，那么在内存中它将将此垫存储在一个大小为 3x200x200 的数组中。或者更一般地说，内存中的任何 Mat 都将存储为 channels*rows*cols。我们可以得到这样的数组

double *array = (double)mat.data;

假设矩阵是双精度型

现在我的问题是索引这个数组的方法是什么，例如如果我想访问通道 ch 的元素，行 r 和 col c 是有效的索引

array[ch*rows*cols + c * rows + r]

或

array[ch*rows*cols + r * cols + c]

问候阿山

【问题讨论】：

标签： c++ opencv

【解决方案1】：

正如您在 documentation 上报告的数据布局中看到的，您可以访问以下值：

for(int r=0; r<rows; ++r){
    for(int c=0; c<cols; ++c){
        for(int ch=0; ch<nchannels; ++ch){
            double val = array[(nchannels*mat.step*r) + (nchannels*c) + ch];
        }
    }
}

【讨论】：

mat.step 是什么？我还没有从文档中找到它的定义。
@Raining 看Mat对象的“详细描述”：docs.opencv.org/master/d3/d63/classcv_1_1Mat.html
它只是描述了它是如何使用的，但我仍然很困惑，现在正在寻找更清晰的解释。
@Rainning 查看Mat() 的可选step 参数的解释constructor: "每个矩阵行占用的字节数。该值应包括在每行的末尾（如果有）。如果缺少参数（设置为 AUTO_STEP ），则假定没有填充，实际步长计算为 cols*elemSize()。参见 Mat::elemSize。"。所以在这种情况下：cols * sizeof(double)（假设没有填充默认值）。

【解决方案2】：

你可以像这样在数组中获取值：

double val = array+ (r*mat.step)+c*mat.channels()+ch;

【讨论】：

【解决方案3】：

我发现其他答案有点令人困惑：mat.step 是以字节为单位的行大小，而不是（双）元素，它确实已经考虑了通道的数量。要访问 val，您应该使用：

double* array = (double*) mat.data; // was (double) mat.data in the question
double value = array[ ((mat.step)/mat.elemSize1())*c+mat.channels()*r+ch]; // (mat.step)/mat.elemSize1() is the actual row length in (double) elements

您可以验证此方法和其他方法，将它们与.at<> 运算符进行比较，如下所示：

#include <iostream>
#include <opencv2/core.hpp>

using namespace cv;
using namespace std;

int main()
{
const int w0=5;
const int h=3;
const int w=4;
double data[w0*h*3];
for (int y=0; y<h; y++)
    for (int x=0; x<w0; x++)
        for (int ch=0; ch<3; ch++)
            data[3*(x+w0*y)+ch]=1000+100*(y)+10*(x)+ch;

Mat m0(h,w0,CV_64FC3, data);
Rect roi(0,0,w,h);
Mat mat=m0(roi);

int c=3, r=2, ch=1;
Vec3d v = mat.at<Vec3d>(r,c);
cout<<"the 3 channels at row="<<r<<", col="<<c<<": "<<v<<endl;
double* array= (double*) mat.data;
double expect = 1000+100*r+10*c+ch;
double value= array[ ((mat.step)/mat.elemSize1())*r+mat.channels()*c+ch];
cout<<"row="<<r<<", col="<<c<<", ch="<<ch<<": expect="<<expect<<", value="<<value<<endl;
return  0;
}

【讨论】：