1. Vec 對象類型

Vec 是一個主要用于數值向量的模板類。我們可以定義向量的類型和組件的數量：

Vec<double, 19> myVector

我們還可以使用任何的預定義類型：

typedef Vec<uchar, 2> Vec2b;
typedef Vec<uchar, 3> Vec3b;
typedef Vec<uchar, 4> Vec4b;typedef Vec<short, 2> Vec2s;
typedef Vec<short, 3> Vec3s;
typedef Vec<short, 4> Vec4s;typedef Vec<int, 2> Vec2i;
typedef Vec<int, 3> Vec3i;
typedef Vec<int, 4> Vec4i;typedef Vec<float, 2> Vec2f;
typedef Vec<float, 3> Vec3f;
typedef Vec<float, 4> Vec4f;
typedef Vec<float, 6> Vec6f;typedef Vec<double, 2> Vec2d;
typedef Vec<double, 3> Vec3d;
typedef Vec<double, 4> Vec4d;
typedef Vec<double, 6> Vec6d;

實現了以下所有向量操作：

v1 = v2 + v3
v1 = v2 - v3
v1 = v2 * scale
v1 = scale * v2
v1 = -v2
v1 += v2
v1 == v2
v1 != v2

2. 點的表示 Point 類

Point 類數據結構表示了二維坐標系下的點，即由其圖像坐標 x 和 y 指定的 2D 點。用法如下：

Point point;
point.x = 10;
point.y = 8;

或者

Point point = Point(10, 8 );

另外， 與 Vec 類一樣， OpenCV 為方便起見定義了以下 Point 別名：

typedef Point_<int> Point2i;
typedef Point2i Point;
typedef Point_<float> Point2f;
typedef Point_<double> Point2d;

所以， Point_<int> 、 Point2i 、 Point 互相等價，Point_<float>、 Point2f 互相等價。

同樣的，就像 Point 一樣， Point3 模板類用于指定 3D 點。

OpenCV 為 Point 定義了以下運算符：

pt1 = pt2 + pt3;
pt1 = pt2 - pt3;
pt1 = pt2 * a;
pt1 = a * pt2;
pt1 = pt2 / a;
pt1 += pt2;
pt1 -= pt2;
pt1 *= pt2;
pt1 /= pt2;
double value = norm(pt);
pt1 == pt2;
pt1 != pt2;

3. 顏色的表示 Scalar 類

Scalar 對象類型是從 Vec 派生的模板類，有四個元素。

Scalar 表示具有 4 個元素的數組，在 OpenCV 中被大量用于傳遞和讀取像素值，如 RGB 顏色值。而 RGB 顏色值為三個參數，其實對于 Scalar 函數來說， 如果用不到第四個參數， 則不需要寫出來；若只寫三個參數， OpenCV 會認為我們就想表示三個參數。

來看個例子。如果給出以下顏色參數表達式：

Scalar(b, g, r)

• b 表示藍色
• g 表示綠色
• r 表示紅色

Scalar 類的源頭為 Scalar_ 類，而 Scalar_ 類是 Vec4x 的一個變種，我們常用的 Scalar 其實就是 Scalar_<double> 。這就解釋了為什么很多函數的參數輸入可以是 Mat ，也可以是 Scalar 。

要訪問 Vec 和 Scalar 值，可以使用 [] 運算符，其初始化可以用傳值的方式通過設置另一個標量、向量或值來完成，如下例所示：

Scalar s0(0);
Scalar s1(0.0, 1.0, 2.0, 3.0);
Scalar s2(s1);

4. 尺寸的表示 Size 類

OpenCV 中對 Size 類源代碼有以下定義，用于指定圖像或矩形大小。這個類添加了兩個成員 width 和 height ，以及有用的 area() 函數。

typedef Size_<int> Size2i;
typedef Size2i Size;

其中， Size_ 是個模板類，在這里 Size_<int> 表示其類體內部的模板所代表的類型為 int 。那這兩句代碼的意思，就是首先給已知的數據類型 Size_<int> 起個新名字， 叫 Size2i 。然后又給已知的數據類型 Size2i 起個新名字，叫 Size 。所以，連起來就是， Size_<int> 、 Size2i 、 Size 這三個類型名等價。

我們可以用 X.width 和 X.height 來分別表示其寬度和高度。

	Size s = Size(3, 4);cout << "s.width is " << s.width << endl;	// s.width is 3cout << "s.height is " << s.height << endl;	// s.height is 4

area 用法：

	Size s(10, 10);Mat img = Mat::zeros(s, CV_8UC1);s.width = 20;int area = s.area();cout << "area is " << area << endl;	// area is 200

5. 矩形的表示 Rect 類

Rect 類的成員變量有 x 、 y 、 width 、 height , 分別為左上角點的坐標和矩形的寬和高。常用的成員函數有：

• Size() 返回值為 Size ；
• area() 返回矩形的面積；
• contains(Point) 判斷點是否在矩形內；
• inside(Rect) 函數判斷矩形是否在該矩形內；
• tl() 返回左上角點坐標；
• br() 返回右下角點坐標。

值得注意的是，如果想求兩個矩形的交集和并集， 可以用如下格式：

Rect rect = recti & rect 2;
Rect rect = recti | rect 2;

如果想讓矩形進行平移操作和縮放操作， 甚至可以這樣寫：

Rect rectShift = rect + point;
Rect rectScale = rect + size;

Rect 模板類可用于定義圖像的感興趣區域（ Region of Interest ，簡稱 ROI ），如下所示：

	Mat img = imread("demo.jpg");Rect r(0, 0, 100, 100);Mat img_roi = img(r);

6. 顏色空間轉換 cvtColor 函數

cvtColor() 函數是 OpenCV 里的顏色空間轉換函數， 可以實現 RGB 顏色向HSV 、 HSI 等顏色空間的轉換，也可以轉換為灰度圖像。原型如下：

void cvtColor(InputArray src, OutputArray dst, int code, int dstCn=0)

第一個參數為輸入圖像，第二個參數為輸出圖像，第三個參數為顏色空間轉換的標識符，第四個參數為目標圖像的通道數，若該參數是 0，表示目標圖像取源圖像的通道數。下面是一個調用示例：

/ /此句代碼的 OpenCV2 版為：
cvtColor(srclmage, dstImage, CV_GRAY2BGR) ; // 轉換原始圖為灰度圖
/ /此句代碼的 OpenCV3 版為：
cvtColor(srclmage, dstlmage, C0L0R_GRAY2BGR) ; // 轉換原始圖為灰度圖

即對于顏色空間轉換， OpenCV2 的 CV_ 前綴的宏命名規范，被 OpenCV3 中 COLOR_ 式的宏命名前綴所取代。另外，在這里需要再次提醒大家的是， OpenCV 默認的圖片通道存儲順序是 BGR , 即藍綠紅，而不是 RGB 。

7. 其它常用知識點

• Matx 是個輕量級的 Mat ，必須在使用前規定好大小，比如一個 2*3 的 float 型的 Matx , 可以聲明為 Matx23f
• Vec 是 Matx 的一個派生類，是一個一維的 Matx ，跟 vector 很相似。在 OpenCV 源碼中有如下定義。

template<typename_Tp, int n> class Vec : public Matx<_Tp, n, 1> { ... };
typedef Vec<uchar, 2> Vec2b;

• Range 類其實就是為了使 OpenCV 的使用更像 MATLAB 而產生的。比如 Range::all() 其實就是 MATLAB 里的符號。而 Range(a,b) 其實就是 MATLAB 中的 a:b ，注意這里的 a 和 b 都應為整型。
• OpenCV 中防止內存溢出的函數有 alignPtr 、 alignSize 、 allocate 、 deallocate 、 fastMalloc 、 fastFree 等。
• <math.h> 里的一些函數使用起來很方便：

1. 有計算向量角度的函數 fastAtan2 、
2. 計算立方根的函數 cubeRoot 、
3. 向上取整函數 cvCeil 、
4. 向下取整函數 cvFloor 、
5. 四舍五入函數 cvRound 等。

還有一些類似 MATLAB 里面的函數，比如 cvlslnf 判斷自變量是否無窮大， cvIsNaN 判斷自變量是否不是一個數。

• 顯示文字相關的函數有 getTextSize 、 cvInitFont 、 putText
• 作圖相關的函數有 circle 、 clipLine 、 ellipse 、 ellipse2Poly 、 line 、 rectangle 、 polylines 、類 Linelterator 。
• 填充相關的函數有 fillConvexPoly 、 fillPoly 。
• OpenCV 中 RNG() 函數的作用為初始化隨機數狀態的生成器。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的OpenCV 笔记（09）— 常用的数据结构和函数（Vec、Point、Scalar、Size、Rect、cvtColor）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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