OpenCV-基本数据结构

本文介绍 OpenCV 的基本数据结构，做到心中有数就不会在阅读示例代码的时候发憷。

Mat 类

Mat 是 OpenCV 中最重要的一种数据结构，OpenCV 将其定义为一个类，用于存储图像矩阵。

属性	释义
dims	矩阵的维度，如 3x4x5 的矩阵为 3 维
data	uchar 类型指针, 指向矩阵数据内存
rows, cols	矩阵的行数、列数
type	矩阵元素类型 + 通道数
depth	像素位数(bist)
channels	通道数量
elemSize	矩阵中每一个元素的数据大小
elemSize1	单通道的矩阵元素占用的数据大小

type 表示矩阵元素类型和通道数。矩阵元素类型一般都是 8 位无符号整数，即 CV_8U，彩色图像一般为 3 通道，灰度图像则为单通道。所以灰度图像的 type 可以表示为 CV_8UC1，3 通道的 RGB 图像的 type 可以表示为 CV_8UC3。

以 CV_8UC3 为例，depth = CV_8U，channels = 3。

elemSize = channels depth / 8 ，type是CV_8UC3，elemSize = 3 8 / 8 = 3bytes。

elemSize1 = depth / 8，type是CV_8UC3，elemSize1 = 8 / 8 = 1bytes。

通过遍历图像可以体会 Mat 类的使用，可以参考 OpenCV-图像的遍历。

Ponit 类 - 点的表示

Point 类表示二维坐标系下的点，即 (x, y) 形式的 2D 点。

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// 方法一 Point point1 = Point(10, 8); // 方法二 Point point2; point2.x = 8; point2.y = 10;

其中 Point_<int>, Point2i, Point 等价，Point_<float>, Point2f 等价。

Scalar 类 - 颜色的表示

Scalar() 表示具有 4 个元素的数组，用于传递像素值，如 RGB 颜色值。RGB 颜色值只有三个参数，Scalar() 用不到第四个参数可以缺省。

1	Mat M(3, 2, CV_8UC3, Scalar(0,0,255));

其中 Scalar(0,0,255) 表示 BGR 的值分别为 (0, 0, 255) 是红色。

Size 类 - 尺寸的表示

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typedef Size_<int> Size2i; typedef Size_<int64> Size2l; typedef Size_<float> Size2f; typedef Size_<double> Size2d; typedef Size2i Size;

源代码中的定义上述代码所示。Size_ 是模板类，Size_<int> 表示其模板类型为 int。之后给 Size_<int> 别名为 Size2i，再给 Size2i 别名为 Size。由此可见，Size_<int>, Size2i, Size 等价。

Size size = Size(8, 10); 表示宽和长分别为 8 和 10。

Rect 类 - 矩形的表示

• Rect 类的成员变量有 x, y, width, heigh
• Size() 返回值为 Size
• area() 返回矩形面积
• contains(Point) 判断点是否在矩形内
• inside(Rect) 判断矩形是否在该矩形内
• tl() 返回左上角点坐标
• br() 返回右下角点坐标

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// 矩形交集 Rect rect = rect1 & rect2; // 矩形并集 Rect rect = rect1 | rect2; // 平移操作 Rect rectShift = rect + point; // 缩放操作 Rect rectScale = rect + size;