IplImage 结构解读（转）

2023-09-30 10:13:40

  1. typedef struct _IplImage
  2. {
  3. int nSize;                             /* IplImage大小 */
  4. int ID;                                 /* 版本 (=0)*/
  5. int nChannels;                      /* 大多数OPENCV函数支持1,2,3 或 4 个通道 */
  6. int alphaChannel;                  /* 被OpenCV忽略 */
  7. int depth;                             /* 像素的位深度: IPL_DEPTH_8U, IPL_DEPTH_8S, IPL_DEPTH_16U,
  8. IPL_DEPTH_16S, IPL_DEPTH_32S, IPL_DEPTH_32F and IPL_DEPTH_64F 可支持 */
  9. char colorModel[4];               /* 被OpenCV忽略 */
  10. char channelSeq[4];              /* 同上 */
  11. int dataOrder;                      /* 0 - 交叉存取颜色通道, 1 - 分开的颜色通道. cvCreateImage只能创建交叉存取图像 */
  12. int origin;                             /* 0 - 顶—左结构,1 - 底—左结构 (Windows bitmaps 风格) */
  13. int align;                              /* 图像行排列 (4 or 8). OpenCV 忽略它，使用 widthStep 代替 */
  14. int width;                             /* 图像宽像素数 */
  15. int height;                            /* 图像高像素数*/
  16. struct _IplROI *roi;               /* 图像感兴趣区域. 当该值非空只对该区域进行处理 */
  17. struct _IplImage *maskROI;   /* 在 OpenCV中必须置NULL */
  18. void *imageId;                     /* 同上*/
  19. struct _IplTileInfo *tileInfo;   /*同上*/
  20. int imageSize;                 /* 图像数据大小(在交叉存取格式下imageSize=image->height*image->widthStep），单位字节*/
  21. char *imageData;   　　    /* 指向排列的图像数据 */
  22. int widthStep;                 /* 排列的图像行大小，以字节为单位 */
  23. int BorderMode[4];          /* 边际结束模式, 被OpenCV忽略 */
  24. int BorderConst[4]; 　　   /* 同上 */
  25. char *imageDataOrigin;   /* 指针指向一个不同的图像数据结构（不是必须排列的），是为了纠正图像内存分配准备的 */
  26. }  IplImage;

重要结构元素说明：

depth和nChannels

depth代表颜色深度，使用的是以下定义的宏,nChannels是通道数，为1,2,3或4。
depth的宏定义：
IPL_DEPTH_8U,无符号8bit整数(8u)
IPL_DEPTH_8S,有符号8bit整数(8s)
IPL_DEPTH_16S,有符号16bit整数(16s)
IPL_DEPTH_32S,有符号32bit整数(32s)
IPL_DEPTH_32F,32bit浮点数，单精度(32f)
IPL_DEPTH_64F,64bit浮点数，双精度(64f)

origin和dataOrder

origin变量可以有两个取值：IPL_ORIGIN_TL或者IPL_ORIGIN_BL,分别代表图像坐标系原点在左上角或是左下角。相应的，在计算机视觉领域，一个重要的错误来源就是原点位置的定义不统一。例如，图像的来源不同，操作系统不同，视频解码codec不同，存储方式不同等等，都可以造成原点位置的变化。例如，你可能认为你正在从图像上面的脸部附近取样，但实际上你却在图像下方的裙子附近取样。最初时，就应该检查一下你的系统中图像的原点位置，这可以通过在图像上方画个形状等方式实现。
dataOrder的取值可以是IPL_DATA_ORDER_PIXEL或者IPL_DATA_ORDER_PLANE,这个成员变量定义了多通道图像数据存储时颜色数据的排列方式，如果是IPL_DATA_ORDER_PIXEL,通道颜色数据排列将会是BGRBGR...的交错排列，如果是IPL_DATA_ORDER_PLANE，则每个通道的颜色值在一起，有几个通道，就有几个“颜色平面”。大多数情况下，通道颜色数据的排列是交错的。
widthStep与CvMat中的step类似，是以字节数计算的图像的宽度。成员变量imageData则保存了指向图像数据区首地址的指针。
最后还有一个重要参数roi(region of interest 感兴趣的区域),这个参数是IplROI结构体类型的变量。IplROI结构体包含了xOffset,yOffset,height,width,coi成员变量，其中xOffset,yOffset是x,y坐标，coi代表channel of interest(感兴趣的通道)。有时候，OpenCV图像函数不是作用于整个图像，而是作用于图像的某一个部分。这是，我们就可以使用roi成员变量了。如果IplImage变量中设置了roi，则OpenCV函数就会使用该roi变量。如果coi被设置成非零值，则对该图像的操作就只作用于被coi指定的通道上了。不幸的是，许多OpenCV函数忽略了coi的值。

访问图像中的数据

就象访问矩阵中元素一样，我们希望用最直接的办法访问图像中的数据，例如，如果我们有一个三通道HSV图像（HSV色彩属性模式是根据色彩的三个基本属性：色相H、饱和度S和明度V来确定颜色的一种方法）,我们要将每个点的饱和度和明度设置成255，则我们可以使用指针来遍历图像，请对比一下，与矩阵的遍历有何不同：

  1. <span style="font-size:12px;">void sat_sv( IplImage* img ) {
  2. for( int y=0; y<height; y++ ) {
  3. uchar* ptr = (uchar*) (
  4. img->imageData + y * img->widthStep
  5. );
  6. for( int x=0; x<width; x++ ) {
  7. ptr[3*x+1] = 255;
  8. ptr[3*x+2] = 255;
  9. }
  10. }
  11. }
  12. </span>

注意一下，3*x+1,3*x+2的方法，因为每一个点都有三个通道，所以这样设置。另外imageData成员的类型是uchar*，即字节指针类型，所以与CvMat的data指针类型(union)不同，而不需要象CvMat那样麻烦（还记得step/4,step/8的那种情形吗）。

roi和widthStep

roi和widthStep在实际工作中有很重要的作用，在很多情况下，使用它们会提高计算机视觉代码的执行速度。这是因为它们允许对图像的某一小部分进行操作，而不是对整个图像进行运算。在OpenCV中，所有的对图像操作的函数都支持roi,如果你想打开roi,可以使用函数cvSetImageROI(),并给函数传递一个矩形子窗口。而cvResetImageROI()是用于关闭roi的。
void cvSetImageROI(IplImage* image,CvRect rect);
void cvResetImageROI(IplImage* image);
注意，在程序中，一旦使用了roi做完相应的运算，就一定要用cvResetImageROI()来关闭roi,否则，其他操作执行时还会使用roi的定义。

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OpenCV中IplImage图像格式与BYTE图像数据的转换

IplImage* iplImage；

BYTE* data；

1 由IplImage*得到BYTE*图像数据：

data = iplImage->imageDataOrigin; //未对齐的原始图像数据

或者

data = iplImage->imageData; //已对齐的图像数据

2 由BYTE*得到IplImage*图像数据

iplImage = cvCreateImageHeader(cvSize(width,height),depth,channels);

cvSetData(iplImage,data,step);

首先由cvCreateImageHeader()创建IplImage图像头，制定图像的尺寸，深度和通道数；然后由

cvSetData()根据 BYTE*图像数据指针设置IplImage图像头的数据数据，其中step指定该IplImage图像

每行占的字节数，对于1通道的 IPL_DEPTH_8U图像，step可以等于width。

1，如果是从新创造一个Iplimage，则用IplImage* cvCreateImage( CvSize size, int depth, int

channels )，它创建头并分配数据。

注：当不再使用这个新图像时，要调用void cvReleaseImage( IplImage** image )将它的头和图像数

据释放！

2，如果有图像数据没有为图像头分配存储空间（即，没有为IplImage*指针分配动态存储空间），则

先调用IplImage* cvCreateImageHeader( CvSize size, int depth, int channels )创建图像头，再

调用void cvSetData( CvArr* arr, void* data, int step )指定图像数据，可以理解为将这个新图

像的数据指针指向了一个已存在的图像数据上，不存在图像数据存储空间的分配操作。

注：当不再使用这个新图像时，要调用void cvReleaseImageHeader( IplImage** image )将它的图像

头释放！

3，如果有图像数据也有图像头（用于IplImage为静态分配存储空间的情况），则先调用IplImage*

cvInitImageHeader( CvSize size, int depth, int channels )更改图像头，再调用void

cvSetData( CvArr* arr, void* data, int step )指定图像数据。

注：因为这个新图像使用的是其它图像的数据和已有的图像头，所以不能使用cvReleaseImage将它的

头和图像数据释放，也不能使用cvReleaseData将它的图像数据释放！

4，如果从已有的一个图像创建，则用IplImage* cvCloneImage( const IplImage* image )，它制作

图像的完整拷贝包括头、ROI和数据。

注：当不再使用这个新图像时，要调用void cvReleaseImage( IplImage** image )将它的头和图像数

据释放！

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