opencv_2_数据结构

简介

OpenCV 常见的数据结构笔记

OpenCV cv::Mat 详解

cv::Mat 是 OpenCV 中用于表示图像的核心数据结构之一。它是一个多维数组，可以存储图像中的像素值，并提供了许多用于图像处理和分析的功能。

以下是 cv::Mat 的一些关键特性和常用操作：

图像的表示：cv::Mat 对象可以表示单通道或多通道的图像，可以是灰度图像、彩色图像或者其他图像类型。每个通道中的像素值可以是不同的数据类型，如 uchar、float、double 等。
构造函数：cv::Mat 提供了多种构造函数，可以用来创建不同类型的图像。例如，你可以通过指定图像尺寸、通道数、数据类型来创建一个空的图像；也可以通过直接传入图像数据来创建一个图像；还可以通过复制另一个 cv::Mat 对象来创建一个副本。
像素访问：cv::Mat 提供了多种方式来访问和修改图像中的像素值。你可以使用 .at<>() 方法来访问指定像素的值，也可以通过直接访问像素数组来进行操作。例如，对于一个单通道的灰度图像，你可以使用 .at<uchar>(row, col) 来获取指定位置的像素值；对于一个三通道的彩色图像，你可以使用 .at<cv::Vec3b>(row, col) 来获取指定位置的像素值，其中 cv::Vec3b 是一个包含三个 uchar 值的类型。
图像的加载和保存：cv::Mat 对象可以通过 OpenCV 提供的函数加载和保存图像数据。例如，你可以使用 cv::imread() 函数加载图像文件，并将其存储为一个 cv::Mat 对象；也可以使用 cv::imwrite() 函数将图像数据保存为一个文件。
图像的操作：cv::Mat 提供了许多图像处理和操作的函数，如图像的缩放、旋转、裁剪、滤波、边缘检测等。这些函数可以直接对 cv::Mat 对象进行操作，而无需额外的内存分配。
内存管理：cv::Mat 对象会自动管理内存，当对象被销毁时，它所占用的内存也会被释放。你也可以通过 .release() 方法手动释放对象的内存，或者通过 .clone() 方法创建对象的副本。
其他特性：除了上述功能外，cv::Mat 还提供了其他一些特性，如图像的拷贝、赋值、转换、填充等功能，以及与其他 OpenCV 类型的兼容性。

总的来说，cv::Mat 是 OpenCV 中最常用的数据结构之一，它为图像处理和分析提供了一个灵活而高效的工具。通过熟练使用 cv::Mat，你可以轻松处理各种图像处理任务，并实现各种图像处理算法。

cv::InputArray 详解

cv::InputArray 是 OpenCV 中的一个类，用于表示输入数据，例如图像、矩阵、数组等。它设计用于简化函数参数的传递，使其能够接受不同数据类型和数据源，从而提高函数的通用性。以下是关于 cv::InputArray 的详解：

概述: cv::InputArray 是一个模板类，它接受各种数据类型作为输入参数。它允许您传递以下类型的数据：
- cv::Mat：OpenCV 的矩阵类，用于表示图像和多维数据。
- cv::UMat：OpenCV 的UMat类，用于处理多线程和异构计算。
- 数组指针：可以是 C/C++ 数组指针，如 float* data。
- STL 容器：例如，std::vector、std::list 和 std::array。
- cv::Scalar：OpenCV 的标量类，用于表示颜色、强度等。
- cv::Point 和 cv::Size：OpenCV 的点和大小类。
- cv::InputArrayOfArrays：用于传递多个 cv::InputArray。

构造函数: cv::InputArray 不需要显式创建对象，它可以通过传递参数构造。例如：

cv::Mat image = cv::imread("image.jpg");
cv::InputArray inputArray = image;

或者直接在函数中传递：

void myFunction(cv::InputArray input) {
    // 使用 input 处理数据
}

内部处理: cv::InputArray 内部会根据传递的数据类型和来源执行适当的数据转换，以便函数可以在不同数据源上工作。这包括数据的复制或引用，以确保数据在函数内部可用。
性能优化: OpenCV 会尽力优化 cv::InputArray，以避免不必要的数据复制，从而提高性能。这意味着通常情况下，不需要担心性能开销。

使用范例:

void processImage(cv::InputArray input) {
    cv::Mat inputMat = input.getMat(); // 获取输入数据的 Mat 表示
    // 在 inputMat 上执行图像处理操作
}

cv::Mat myImage = cv::imread("image.jpg");
processImage(myImage); // 将图像传递给函数

cv::InputArray 是 OpenCV 函数设计中的重要工具，它使函数更加通用，可以接受不同类型的输入数据。这有助于提高代码的灵活性和可重用性。

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