OpenCV源码解析之基本数据类型操作与概念

旧城等待， 2022-05-17 08:42 197阅读 0赞

## Mat是何处理数据类型的 ##

在OpenCV中，矩阵在创建时，会传入一个数据类型，比如create函数要求传入\_type； 然后，数据类型会被保存到flags中，create函数原型如下，

inline
    void Mat::create(int _rows, int _cols, int _type)
    {
        _type &= TYPE_MASK;
        if( dims <= 2 && rows == _rows && cols == _cols && type() == _type && data )
            return;
        int sz[] = {_rows, _cols};
        create(2, sz, _type); // 这里会调用create(int d, const int* _sizes, int _type)
    }
    
    
    void Mat::create(int d, const int* _sizes, int _type)
    {
    …
    flags = (_type & CV_MAT_TYPE_MASK) | MAGIC_VAL; //保存数据类型
    …
    }

这里的TYPE\_MASK就是mat.hpp中定义的那个枚举类型，它和后面要讲的CV\_MAT\_TYPE\_MASK是完全一致的，

enum { MAGIC_MASK = 0xFFFF0000, TYPE_MASK = 0x00000FFF, DEPTH_MASK = 7 };

在矩阵的计算和使用中，经常会有对数据类型的说明和判断，例如调用type函数来得到数据类型

inline
    int Mat::type() const
    {
        return CV_MAT_TYPE(flags);
    }

假设数据类型为CV\_64FC1（= 0x06），根据定义

#define CV_MAT_TYPE_MASK        (CV_DEPTH_MAX*CV_CN_MAX - 1) //  8*512-1 = 0x1000 – 1 = 0xFFF
    #define CV_MAT_TYPE(flags)      ((flags) & CV_MAT_TYPE_MASK) // flags&0xFFF

那么type()函数就会返回6，从而得知矩阵的数据类型是CV\_64FC1。数据类型就是这样操作的。

## 数据类型是如何定义的 ##

定义在：Core.hal.interface.h中，我只挑几个稍作说明一下，注意看注释

#define CV_CN_MAX     512
    #define CV_CN_SHIFT   3
    #define CV_DEPTH_MAX  (1 << CV_CN_SHIFT)
    // 这里：CV_DEPTH_MAX = 1000b = 0x08
    
    #define CV_8U   0
    #define CV_8S   1
    #define CV_16U  2
    #define CV_16S  3
    #define CV_32S  4
    #define CV_32F  5
    #define CV_64F  6
    #define CV_USRTYPE1 7
    
    #define CV_MAT_DEPTH_MASK       (CV_DEPTH_MAX - 1)
    // 这里：CV_MAT_DEPTH_MASK = 0x08 – 1 = 0x07
    
    #define CV_MAKETYPE(depth,cn) (CV_MAT_DEPTH(depth) + (((cn)-1) << CV_CN_SHIFT))
    // 相当于定义：CV_MAKETYPE(depth,cn)=  depth & 0x07 + (cn-1)<<3
    
    #define CV_8UC1 CV_MAKETYPE(CV_8U,1) // = 0;
    #define CV_8UC2 CV_MAKETYPE(CV_8U,2) // 1000b = 0x80
    #define CV_8UC3 CV_MAKETYPE(CV_8U,3) // 1 0000b
    #define CV_8UC4 CV_MAKETYPE(CV_8U,4) // 1 1000b
    
    #define CV_8SC1 CV_MAKETYPE(CV_8S,1)  //=0001b
    #define CV_8SC2 CV_MAKETYPE(CV_8S,2)  //=1001b
    #define CV_8SC3 CV_MAKETYPE(CV_8S,3)  //=1 0001b
    #define CV_8SC4 CV_MAKETYPE(CV_8S,4)  //=1 1000b

上面只列出了8U,8S，当然16，32，64位的也是类似的定义方法，其中符号

S|U|F--S--代表有符号整数（signed int）
    U--代表无符号整数（unsigned int）
    F--代表单精度浮点型（float）
    
    C<number_of_channels>----代表一张图片的通道数,如
    -灰度图是单通道
    -RGB彩色图是3通道
    -带Alph通道的ARGB图像是4通道
    
    【1】CV_8UC1--可创建8位无符号的单通道灰度图
    #define CV_8UC1 CV_MAKETYPE(CV_8U,1)
    #define CV_8UC2 CV_MAKETYPE(CV_8U,2)
    【2】CV_8UC3--可创建8位无符号的3通道RGB彩色图像
    #define CV_8UC3 CV_MAKETYPE(CV_8U,3)
    【3】CV_8UC4--可创建8位无符号的4通道带透明度的RGB图像 
    #define CV_8UC4 CV_MAKETYPE(CV_8U,4)