C++ Opencv中Mat的操作

Mat 是一个类，由两个数据部分组成：矩阵头（包含矩阵尺寸，存储方法，存储地址等信息）和一个指向存储所有像素值的矩阵（根据所选存储方法的不同矩阵可以是不同的维数）的指针。OpenCV使用引用计数机制。其思路是让每个 Mat 对象有自己的信息头，但共享同一个矩阵。这通过让矩阵指针指向同一地址而实现。而拷贝构造函数则只拷贝信息头和矩阵指针，而不拷贝矩阵。

初始化
拷贝构造函数初始化：
```
Mat A, C;                                 // 只创建信息头部分
A = imread(argv[1], CV_LOAD_IMAGE_COLOR); // 这里为矩阵开辟内存
Mat B(A);                                 // 使用拷贝构造函数
C = A;                                    // 赋值运算符
```
以上代码中的所有Mat对象最终都指向同一个也是唯一一个数据矩阵。虽然它们的信息头不同，但通过任何一个对象所做的改变也会影响其它对象。实际上，不同的对象只是访问相同数据的不同途径而已。
要提及一个比较棒的功能：你可以创建只引用部分数据的信息头。比如想要创建一个感兴趣区域（ ROI ），你只需要创建包含边界信息的信息头：
```
Mat D (A, Rect(10, 10, 100, 100) ); // using a rectangle
Mat E = A(Range:all(), Range(1,3)); // using row and column boundaries
```
如果矩阵属于多个 Mat 对象，那么当不再需要它时谁来负责清理？简单的回答是：最后一个使用它的对象。通过引用计数机制来实现。无论什么时候有人拷贝了一个 Mat 对象的信息头，都会增加矩阵的引用次数；反之当一个头被释放之后，这个计数被减一；当计数值为零，矩阵会被清理。但某些时候你仍会想拷贝矩阵本身(不只是信息头和矩阵指针)，这时可以使用函数 clone() 或者 copyTo() 。
```
Mat F = A.clone();
Mat G;
A.copyTo(G);
```
改变 F 或者 G 就不会影响 Mat 信息头所指向的矩阵。
构造函数初始化：
```
Mat M(2,2, CV_8UC3, Scalar(0,0,255))       // 2，2 分别表示行和列， CV_8UC3代表了三通道uchar类型的数据， Scalar(0,0,255)表示三通道的值分别为0， 0， 255
Mat(Size(5,5),CV_8UC3);     // 借助Size数据类型int sz[3] = {2,2,2};
Mat L(3,sz, CV_8UC(1), Scalar::all(0));     // 3指定维度，sz指定每个维度的大小
```
类似matlab的初始化：
```
Mat E = Mat::eye(4, 4, CV_64F);
Mat O = Mat::ones(2, 2, CV_32F);
Mat Z = Mat::zeros(3,3, CV_8UC1);
```

属性

Mat& I
I.channels()            // 获取通道数
I.rows                  // 获取行数
I.row(0)                // 获取矩阵的第一行
I.cols                  // 获取列数，注意这里的列数是图像的列数
I.col(0)                // 获取矩阵的第一列
I.isContinuous()        // I的存储是否连续
uchar* p = I.data      // data会从 Mat 中返回指向矩阵第一行第一列的指针。注意如果该指针为NULL则表明对象里面无输入，所以这是一种简单的检查图像是否被成功读入的方法。
I.ptr<uchar>(i)           // 返回第i行的数据指针

遍历

uchar* p;
for( i = 0; i < nRows; ++i)
{p = I.ptr<uchar>(i);for ( j = 0; j < nCols; ++j){p[j] = table[p[j]];             }
}

Mat作为函数参数的传值、传引用、传指针
a）传值：Mat对象传值调用，函数内对其的操作将不会影响原对象！
b）传引用：函数内对引用进行操作，会改变原对象！
c）重载符=：使用=复制的图片，对其进行操作，会改变原图！
d）拷贝构造函数：Mat img(src); 对其进行操作，会改变原图！
e）copyTo()函数：Mat img；src.copyTo(img); copyTo函数复制的对象，对其进行操作，不会影响原对象。
f）clone()函数：Mat img；img = src.clone(); clone函数复制的对象，对其进行操作，不会影响原对象。

这一部分的结论非常重要，具体的程序后面有时间补充。
切记：Mat在运算之前需要进行初始化。如果不进行初始化，则运算会无效。

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