OpenCV Mat元素类型及其大小

Question

OpenCV Mat元素类型及其大小

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我对OpenCV的Mat元素类型感到困惑。以下内容来自文档：

There is a limited fixed set of primitive data types the library can operate on.
That is, array elements should have one of the following types:

8-bit unsigned integer (uchar) 
8-bit signed integer (schar)
16-bit unsigned integer (ushort)
16-bit signed integer (short)
32-bit signed integer (int)
32-bit floating-point number (float)
64-bit floating-point number (double)
...

For these basic types, the following enumeration is applied:
enum { CV_8U=0, CV_8S=1, CV_16U=2, CV_16S=3, CV_32S=4, CV_32F=5, CV_64F=6 };

众所周知，C++标准并未定义基本类型的字节大小，那么他们是如何使用这些假设的呢？如果以CV_32S为例，我应该期望什么类型，是int32_t还是int？

- lizarisk

2

在openCV中，类型非常容易理解。CV_numbitsType。因此，CV_16S是一个有符号的16位整数。 - Ander Biguri

那么为什么文档中使用这样的名称（int，float等），而int可以是64位而不是32位呢？ - lizarisk

2

我并不真正了解底层结构，但当您使用类型为CV_32S创建一个矩阵时： Mat myMat(10,10,CV_32S); 您可以通过以下方式访问它： myMat.at<int>(1,1) = 1; - sfotiadis

有没有一种类型的矩阵，可以使用“long”类型来访问矩阵元素？ - Ruchir

1

@Ruchir 你应该能够定义一个cv::Mat_<long>。但我怀疑你是否能够对其应用任何OpenCV函数。 - Antonio

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6个回答

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在 core.hpp 文件中，您可以找到以下内容：

/*!
  A helper class for cv::DataType

  The class is specialized for each fundamental numerical data type supported by OpenCV.
  It provides DataDepth<T>::value constant.
*/
template<typename _Tp> class DataDepth {};

template<> class DataDepth<bool> { public: enum { value = CV_8U, fmt=(int)'u' }; };
template<> class DataDepth<uchar> { public: enum { value = CV_8U, fmt=(int)'u' }; };
template<> class DataDepth<schar> { public: enum { value = CV_8S, fmt=(int)'c' }; };
template<> class DataDepth<char> { public: enum { value = CV_8S, fmt=(int)'c' }; };
template<> class DataDepth<ushort> { public: enum { value = CV_16U, fmt=(int)'w' }; };
template<> class DataDepth<short> { public: enum { value = CV_16S, fmt=(int)'s' }; };
template<> class DataDepth<int> { public: enum { value = CV_32S, fmt=(int)'i' }; };
// this is temporary solution to support 32-bit unsigned integers
template<> class DataDepth<unsigned> { public: enum { value = CV_32S, fmt=(int)'i' }; };
template<> class DataDepth<float> { public: enum { value = CV_32F, fmt=(int)'f' }; };
template<> class DataDepth<double> { public: enum { value = CV_64F, fmt=(int)'d' }; };
template<typename _Tp> class DataDepth<_Tp*> { public: enum { value = CV_USRTYPE1, fmt=(int)'r' }; };

你可以看到，CV_32S是表示类型int的值，而不是int32_t。

- Miki

2

虽然C++没有定义元素的大小，但这个问题是假设的：对于运行OpenCV的系统，这些大小是已知的。鉴于此：

cv::Mat m(32,32,CV_32SC1, cv:Scalar(0));
std::cout << "size of the element in bytes: " << m.depth() << std::endl;
std::cout << "or " << m.step.p[ m.dims-1 ]/m.channels() << std::endl;

那么你如何确定它是int类型？

尝试调用：

int pxVal = m.at<int>(0,0);

将会

CV_DbgAssert( elemSize()==sizeof(int) );

左手边是通过cv::Mat::flags定义的，例如此示例中，预定义深度为CV_32SC1。

CV_DbgAssert( m.depth() == sizeof(int) )

或者

CV_DbgAssert( 4 == sizeof(int) )

如果你成功了，那么你只需要关注字节序问题。这个问题在生成cvconfig.h文件时（由CMake完成）已经被检查过了。

简而言之，按照头文件中给定的类型来使用就可以了。

- mainactual

1

m.depth() 不是以字节为单位的，而是返回类型的 EV 枚举值，例如 CV_8U。 - karsten

1

请使用elemSize1()。请注意，elemSize() == elemSize1() * channels()。 - karsten

0

我在OpenCV的代码中发现了几个与CV_8UC1、CV_32SC1等相关的#define。为了使枚举工作，OpenCV添加了额外的代码将纯数字一起转换为参数（即，CV_8UC1、CV_16UC2等都由它们各自的数字表示），并在CvMat的定义中分离深度和通道（我猜Mat在其定义中可能也有类似的代码）。然后，它使用create()来为矩阵分配空间。由于create()是内联的，我只能猜测它类似于malloc()或其他东西。
由于源代码从2.4.9到3.0.0变化很大，所以我需要稍后发布更多证据。请允许我一点时间找到更多信息并编辑我的答案。

- Aurus Huang

0

您可以在OpenCV的源代码中找到所有问题的定义。

请参阅https://github.com/Itseez/opencv/blob/master/modules/core/include/opencv2/core/cvdef.h文件。

- Andrey Smorodov

-3

简而言之，您提供的表格是正确的。如果要直接访问像素，则将其强制转换为右侧的指定符号，例如CV_32S是带符号的32位。 S始终表示带符号整数（signed char、signed short、signed int） F始终表示浮点数（float、double） U始终表示无符号整数。

枚举仅在创建或转换Mat时使用。这是告诉mat所需类型的一种方式，据我所知，它是在未使用模板之前的C前身。

我仅使用C功能，并且为了创建图像，传递以下内容将是错误的：

cvCreateImage(mySize,char, nChannels);

相反，我传递以下内容：

cvCreateImage(mySize, IPL_DEPTH_8U, nChannels);

在此，IPL_DEPTH_8U 是函数使用的标志。函数本身具有一个开关类型的语句来检查该标志。标志的实际值通常是无意义的，因为它通常由条件语句控制，而不是代数语句。

- Boyko Perfanov

1

这与问题无关。问题是关于opencv2的，而答案则涉及opencv1。 - mkuse

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- Antonio · Accepted Answer

从Miki的回答开始，在OpenCV 3中，定义已经转移到modules/core/include/opencv2/core/traits.hpp，在这里您可以找到：

/** @brief A helper class for cv::DataType

The class is specialized for each fundamental numerical data type supported by OpenCV. It provides
DataDepth<T>::value constant.
*/
template<typename _Tp> class DataDepth
{
public:
    enum
    {
        value = DataType<_Tp>::depth,
        fmt   = DataType<_Tp>::fmt
    };
};



template<int _depth> class TypeDepth
{
    enum { depth = CV_USRTYPE1 };
    typedef void value_type;
};

template<> class TypeDepth<CV_8U>
{
    enum { depth = CV_8U };
    typedef uchar value_type;
};

template<> class TypeDepth<CV_8S>
{
    enum { depth = CV_8S };
    typedef schar value_type;
};

template<> class TypeDepth<CV_16U>
{
    enum { depth = CV_16U };
    typedef ushort value_type;
};

template<> class TypeDepth<CV_16S>
{
    enum { depth = CV_16S };
    typedef short value_type;
};

template<> class TypeDepth<CV_32S>
{
    enum { depth = CV_32S };
    typedef int value_type;
};

template<> class TypeDepth<CV_32F>
{
    enum { depth = CV_32F };
    typedef float value_type;
};

template<> class TypeDepth<CV_64F>
{
    enum { depth = CV_64F };
    typedef double value_type;
};

在大多数情况下/编译器中，您应该使用 C++ 精确数据类型而不会出现问题。对于单字节数据类型（CV_8U -> uint8_t 和 CV_8U -> int8_t），在 C++ 中有明确定义，因此不会出现问题，详见Stack Overflow 上的解释。同样的道理适用于float（32位）和 double（64位）。然而，如果要完全确定使用正确的数据类型（例如使用 at<> 方法时），则应使用如下方法：

typedef TypeDepth<CV_WHATEVER_YOU_USED_TO_CREATE_YOUR_MAT>::value_type access_type;
myMat.at<access_type>(y,x) = 0;

作为一个旁注，我很惊讶他们决定采用如此模糊的方法，而不是简单地使用精确的数据类型。

因此，关于您最后一个问题：

“让我们说，CV_32S应该期望哪种类型？”

我认为在OpenCV 3中，最精确的答案是：

TypeDepth<CV_32S>::value_type