OpenCV学习(3)--Mat矩阵的操作

CvMat的矩阵结构

 typedef struct CvMat
 {
     //矩阵中元素的类型
     int type;
     //行数据长度
     int step;

     /* for internal use only */
     int* refcount;
     int hdr_refcount;

     //指向数据的指针
     union
     {
         uchar* ptr;
         short* s;
         int* i;
         float* fl;
         double* db;
     } data;

 #ifdef __cplusplus
     //矩阵的行数
     union
     {
         int rows;
         int height;
     };
     //矩阵的列数
     union
     {
         int cols;
         int width;
     };
 #else
     int rows;
     int cols;
 #endif

 }
 CvMat;

矩阵的type的预定义类型为：CV_<bit_depth>(S|U|F)C(number_of_channels)。所以矩阵的元素可以是32位浮点型数据(CV_32FC1)，或者是无符号的8位三元组的整型数据(CV_8UC3)，一个CvMat的元素不一定就是个单一的数字，一般更可能是一个向量。

行数据长度step用字节表示而不是整型或者浮点型长度。

但是这个type在对Mat初始化以后，会通过一个宏把它装换成一个数值：

 #define CV_32FC1 CV_MAKETYPE(CV_32F,1)
 #define CV_MAKETYPE(depth,cn) (CV_MAT_DEPTH(depth) + (((cn)-1) << CV_CN_SHIFT))

下面说一下创建矩阵的方法：

创建一个矩阵方法一：

 /* Allocates and initializes CvMat header and allocates data */
 CVAPI(CvMat*)  cvCreateMat( int rows, int cols, int type );

指向数据部分的指针有各种类型的，但是他们的起始地址是一样的。

创建矩阵的方法二：

创建CvMat结构体，但是不分配内存

 /* Allocates and initalizes CvMat header */
 CVAPI(CvMat*)  cvCreateMatHeader( int rows, int cols, int type );

分配数据所需要的内存

 /* Allocates array data */
 CVAPI(void)  cvCreateData( CvArr* arr );

创建矩阵方法三：

克隆矩阵

 /* Creates an exact copy of the input matrix (except, may be, step value) */
 CVAPI(CvMat*) cvCloneMat( const CvMat* mat );

该函数根据现有的矩阵克隆一个新的矩阵，分配独立的内存空间，需要使用单独的cvReleaseMat函数释放内存空间。

创建矩阵方法四：

在已有的CvMat结构体上初始化矩阵，这样的结果是数组和矩阵的数据部分有相同的内存空间。

 /* Initializes CvMat header */
 CVAPI(CvMat*) cvInitMatHeader( CvMat* mat, int rows, int cols,
                               int type, void* data CV_DEFAULT(NULL),
                               int step CV_DEFAULT(CV_AUTOSTEP) );

注意这个函数的第一个参数，一定要是初始化的结构体，不能只是一个空指针，所以可以这样用：

 CvMat pMat;
 float data[] = {,,,};

 cvInitMatHeader(&pMat, , , CV_32FC1, data);

但是不可以这样：

 CvMat* pMat;
 float data[] = {,,,};

 cvInitMatHeader(pMat, , , CV_32FC1, data);

因为pMat是一个没有初始化的指针。

有关CvMat数据内存空间的释放：

上面的着三种方式的数据内存都是开辟在堆内存中的，所以要释放占用的内存。

 /* Releases CvMat header and deallocates matrix data
    (reference counting is used for data) */
 CVAPI(void)  cvReleaseMat( CvMat** mat );