基础学习笔记之opencv(8)：Mat 基本图像容器

　　实验说明：

　　本文主要讲一些opencv 2.0版本后出现的Mat矩形类，主要是参考opencv自带doc文件夹下的tutiol教材。通过这次实验觉得用Mat的话下面几点需要特别注意（在代码中可以体现出来）：

1. 利用create函数重新改变Mat数据在内存中的布局。

2. 注意多通道数据在Mat中其实也是占一个元素的位置的。

3. 学会多维Mat的创建方法。

4. 当Mat矩阵比较小时，学会直接赋值的方法，即用Mat_。

　　 5.  掌握Mat矩阵内容输出到终端时的几种常见格式。

　　 6.  注意如果vector是单独一维的话需要转换成Mat才能输出，多维的可以直接输出，例如vector里面存放的是点的话。

　　 开发环境：Ubuntu12.04+Qt4.8.2+QtCreator2.5+opencv2.4.2

　　实验结果：

　　软件运行后界面(每按一下next，执行关于Mat的一部分代码)：

　　

　　终端输出数据截图：

　　

　　实验代码和注释：

mainwindow.h:

#ifndef MAINWINDOW_H
#define MAINWINDOW_H

#include <QMainWindow>

namespace Ui {
class MainWindow;
}

class MainWindow : public QMainWindow
{
    Q_OBJECT
    
public:
    explicit MainWindow(QWidget *parent = 0);
    ~MainWindow();
    
private slots:
    void on_nextButton_clicked();

    void on_closeButton_clicked();

private:
    Ui::MainWindow *ui;
    int next_num;
};

#endif // MAINWINDOW_H

mainwindow.cpp:

#include "mainwindow.h"
#include "ui_mainwindow.h"
#include <iostream>
#include <opencv2/core/core.hpp>
#include <opencv2/highgui/highgui.hpp>
#include <opencv2/imgproc/imgproc.hpp>

using namespace std;
using namespace cv;

MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) :
    QMainWindow(parent),
    ui(new Ui::MainWindow)
{
    ui->setupUi(this);

    //setStyleSheet为设置工作表的风格，其参数是一个Qstring类型，utf-8是unicode中一种变长编码
    //background-color为Qt Style Sheets的一个属性，具体的使用方法可以查看其帮助文档
    ui->textBrowser->setStyleSheet(QString::fromUtf8 ("background-color:black"));
    next_num = 0;
}

MainWindow::~MainWindow()
{
    delete ui;
}

void MainWindow::on_nextButton_clicked()
{
    next_num ++;
    ui->textBrowser->setTextColor( Qt::green );
    switch (next_num)
        {
           case 1:
            {
                ui->textBrowser->append
                        (
                             "--------------------------------------------------------------------------\r"
                             "This program shows how to create matrices(cv::Mat) in OpenCV and its serial"
                             " out capabilities\r"
                             "That is, cv::Mat M(...); M.create and cout << M.\r "
                             "Shows how output can be formated to OpenCV, python, numpy, csv and C styles.\r"
                             "Usage:\r"
                             "./cvout_sample\r"
                             "--------------------------------------------------------------------------\r"
                         );
                break;
            }
           case 2:
               {
                    Mat M( 2, 2, CV_8UC3, Scalar(0,255,0) );//其实是2*6的矩阵，因为每个元素有3个通道。
                    ui->textBrowser->append("create by using the constructor......" );
                    cout<<"M =   "<<M<<endl;
                    M.create( 4, 4, CV_8UC(2) );//括号里面的2表示2通道
                    ui->textBrowser->append( "create by using create function......" );
                    cout<<"M =   "<<M<<endl;
                    break;
                }//当case语句里面变量定义时，需要用括号括起来，否则会报错
           case 3:
                {
                    int sz[3] = {2, 2, 2};
                    Mat L( 3, sz, CV_8UC(1), Scalar::all(0) );
                    ui->textBrowser->append( "create multidimensional matrix......" );
                   // cout<<"L =   "<<L<<endl;此处不能打印出来，因为那只适应二维数组
                    break;
                }
            case 4:
                {
                    Mat E = Mat::eye(4, 4, CV_64F);
                    Mat O = Mat::ones(2, 3, CV_32F);
                    Mat Z = Mat::zeros(3, 3, CV_8UC1);
                    ui->textBrowser->append( "using matlab stytle......" );
                    cout<<"E =  "<<E<<endl;
                    cout<<"O =  "<<O<<endl;
                    cout<<"Z =  "<<Z<<endl;
                    break;
                }
            case 5:
                {
                    Mat C =(Mat_<double>(3,3)<<0,-1,0,-1,5,-1,0,-1,0);//直接赋初始值的方法
                    Mat row_clone = C.row(1).clone();
                    ui->textBrowser->append( "create 3*3 double-precision identity matrix......" );
                    cout<<"C =  "<<C<<endl;
                    cout<<"row_clone =  "<<row_clone<<endl;
                    break;
                }
            case 6:
                {
                    Mat R = Mat( 3, 2, CV_8UC3 );
                    randu( R, Scalar::all(0), Scalar::all(255) );
                    ui->textBrowser->append( "fill a matrix with rand numbers......" );
                    cout<<"R (default) =  "<<R<<endl;
                    ui->textBrowser->append( "demonstrate the output formating options......" );
                    cout<<"R (python) = "<<format(R, "python")<<endl;
                    cout<<"R (numpy) = "<<format(R, "numpy")<<endl;//numpy是一个用python实现的科学计算包
                    cout<<"R (csv) = "<<format(R, "csv")<<endl;//csv,逗号分隔符
                    cout<<"R (c) =" <<format(R, "C")<<endl;
                    break;
                }
            case 7:
                {
                    ui->textBrowser->append( "the point format output......" );

                    Point2f P1(5, 1);
                    cout<<"Point (2D) = "<<P1<<endl;

                    Point3f P2(4, 5, 6);
                    cout<<"Point (3D) = "<<P2<<endl;

                    vector<float>v;
                    v.push_back( (float)CV_PI);
                    v.push_back( 2 );//push_back为在其尾部加入一个数据
                    v.push_back( 3.01f );
                    cout<<"vector of float: =  "<<Mat(v)<<endl;//vector数据是没法单独输出的,因此可以借助mat输出

                    int N = 20;
                    vector<Point2f>vPoints(N);//vector可以用变量定义其长度，比数组好用
                    for( size_t E = 0; E < vPoints.size(); ++E )    //size_t其实就是一个unsigned int类型
                        vPoints[E] = Point2f((float)(E*5), (float)(E%7));
                    cout<<"vPoints[] =  "<<vPoints<<endl;//但是vector点确实可以直接输出的，因为这时候的vector本身就是
                                                         //一个多维（至少2维）Mat了
                    break;

                }
            default:break;
        }

}

void MainWindow::on_closeButton_clicked()
{
    close();
}

main.cpp:

#include <QApplication>
#include "mainwindow.h"

int main(int argc, char *argv[])
{
    QApplication a(argc, argv);
    MainWindow w;
    w.show();
    
    return a.exec();
}

 附：工程code下载.