Java OpenCV之Mat类的概述、常用构造方法、常用函数

Java OpenCV之Mat类

概述

       Mat对象是一个用于OpenCV中用于存储图像的数据结构自动分配内存,即根据所读入的图片为其分配相应大小的内存空间,不存在内存泄露问题,是面向对象的数据结构。它分为头部数据部分
使用Mat存储这样一张图片
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代码

public class DemoMat {
    static{
        System.loadLibrary(Core.NATIVE_LIBRARY_NAME);
    }
    public static void main(String[] args) {
        Mat src= Imgcodecs.imread("aa.jpg");//使用Imgcodecs类的imread读取一张图片
        System.out.println(src);//打印src的头部信息
    }
}

我们直接输出Mat的一个实例,可以看到如下信息。
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头部信息

400×266×CV_8UC3:400像素×266像素×数据类型

isCont:是否联系存储

isSubmat:是否为子矩阵

nativeObj:本地对象地址

dataAddr:存储的图片的地址

数据类型

       上面的CV_8UC3,下划线后的数字表示位数、数字后的第一个符号表示用于储存像素的类型、后面的符号表示通道数。

U:unsigned int ,无符号整型

S:signed int ,有符号整型

F:float,单精度浮点型,float类型本身即有符号

Cx:图像的通道数

各种数据类型所对应的整数
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数据部分

       dataAddr所指向的内存空间即为数据部分,也就是图片所存储的地方。

数据部分一个多维矩阵。
代码

public class DemoMat {
    static{
        System.loadLibrary(Core.NATIVE_LIBRARY_NAME);
    }
    public static void main(String[] args) {
        Mat src= Imgcodecs.imread("aa.jpg");//读取图片
        byte [] b= new byte[3];//定义存放通道元素的数组(本例采用三通道)
        for (int i=0;i<src.rows();i++){//遍历行、列
            for (int j=0;j<src.cols();j++){
                src.get(i,j,b);//获取每个运算,并存储在b数组中
                System.out.print(Arrays.toString(b));
            }
            System.out.println();
        }java
    }
}

执行结果
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含义

       上面的输出结果是一个三维数组,可以看成一个二维数组的元素是一个维数组,而二维数组的行和列的个数就代表图片的大小(以像素为单位),而其元素一位数组代表所使用的数据类型,如上数据类型为三通道。通道的存储顺序为B、G、R。
       下图代表二维数组的元素一维数组。OpenCV中通道存储是按照B、G、R的顺序存储的。
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下图表示一个张图片的存储结构。
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Mat对象的构造方法

Mat()

创建一个空的mat实例。
代码

Mat mat = new Mat();
System.out.println(mat);

执行结果
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Mat(long addr)

传入地址后复制一个Mat实例。
代码

        Mat src= Imgcodecs.imread("aa.jpg");
        System.out.println(src);
        Mat mat = new Mat(src.nativeObj);//传入地址
        System.out.println(mat);
        System.out.println(mat==src);

执行结果
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Mat(int row,int cols,int type)

传入行、列以及数据类型进行实例化。
代码

//Mat mat=new Mat(5,5,16);
Mat mat=new Mat(5,5, CvType.CV_8UC3);//5行5列CV_8UC3类型
System.out.println(mat);

执行结果
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Mat(Size size,int type)

将构造函数Mat(int row,int cols,int type)中的行和列用Size对象所替代了。
代码

Mat mat=new Mat(new Size(5,5),CvType.CV_8UC3);
System.out.println(mat);

执行结果
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Mat(int rows,int cols,int type,Scalar s)

rows:行

cols:列

type:数据类型

s:颜色
代码

Mat mat=new Mat(50,50,CvType.CV_8UC3,new Scalar(0,0,255));
HighGui.imshow("标题",mat);
HighGui.waitKey(0);

执行结果
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Mat(Size size,int type,Scalar s)

将构造函数Mat(int rows,int cols,int type,Scalar s)的行和列用Size对象代替。

Mat对象常用方法

int depth()

返回通道的数据类型,即返回,CV_8UC3中下划线的前3位。
对应整型。

CV_8U = 0,
CV_8S = 1,
CV_16U = 2,
CV_16S = 3,
CV_32S = 4,
CV_32F = 5,
CV_64F = 6,
CV_16F = 7;

代码

Mat mat01=new Mat(5,5,CvType.CV_8UC3);
Mat mat02=new Mat(5,5,CvType.CV_16U);
System.out.println("CV_8U:"+mat01.depth()+"\n"+"CV_16U:"+mat02.depth());

执行结果
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void copyTo(Mat mat)

复制自己到mat。
代码

Mat src= Imgcodecs.imread("aa.jpg");
Mat s=new Mat();
src.copyTo(s);//复制到s
System.out.println(src);
System.out.println(s);
System.out.println(s==src);//用于验证是否相等

执行结果
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void convertTo(Mat dst,int type)

dst:复制到的Mat实例
type:数据类型
convertTo:可以改变Mat的深度,例如可以把Mat的type从CV_8UC3改为CV_16SC3

convertTo:不可以改变Mat的通道数,例如不可以把Mat的type从CV_8UC3改为CV_8UC1,即使你填入的转换类型通道数不同,输出的通道数还是与输入的通道数相同
代码

Mat src= Imgcodecs.imread("aa.jpg");
Mat mat=new Mat();
src.convertTo(mat,CvType.CV_8U);//不可转换
System.out.println(src);
System.out.println(mat);
src.convertTo(mat,CvType.CV_16FC3);//可转换
System.out.println(src);
System.out.println(mat);

执行结果
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Mat clone()

返回一个复制的Mat对象。

代码

Mat src= Imgcodecs.imread("aa.jpg");
  Mat mat=new Mat();
  mat=src.clone();
System.out.println(src);
System.out.println(mat);

执行结果
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void create(xxx)

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create对象可改变图像的大小、类型,作用于调用此函数的实例。
代码

Mat src= Imgcodecs.imread("aa.jpg");
src.create(400,400,CvType.CV_8U);
HighGui.imshow("标题",src);//使用HighGui类的imshow()方法展示图片
HighGui.waitKey(0);

原图
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执行结果
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int channels()、int rows()、int cols()

获取图像的

channels():通道数

rows():行数

cols():列数
代码

Mat src= Imgcodecs.imread("aa.jpg");
System.out.println("行:"+src.rows()+"\n"+"列:"+src.cols()+"\n"+"通道数:"+src.channels());

执行结果
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