Java OpenCV之Mat类

• 概述
• • 头部信息
  • • 数据类型
  • 数据部分
• Mat对象的构造方法
• • Mat()
  • Mat(long addr)
  • Mat(int row,int cols,int type)
  • Mat(Size size,int type)
  • Mat(int rows,int cols,int type,Scalar s)
  • Mat(Size size,int type,Scalar s)
• Mat对象常用方法
• • int depth()
  • void copyTo(Mat mat)
  • void convertTo(Mat dst,int type)
  • Mat clone()
  • void create(xxx)
  • int channels()、int rows()、int cols()

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。它分为头部和数据部分。
使用Mat存储这样一张图片

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。

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

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

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。

下图表示一个张图片的存储结构。

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

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

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

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

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

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

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

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

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

void create(xxx)

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

执行结果

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