Opencv根据掩码获取某些像素RGB值

Question

我的标题可能不够清楚，但请仔细看下面的描述。提前谢谢。

我有一个 RGB 图像和一个二进制掩码图像：

Mat img = imread("test.jpg")
Mat mask = Mat::zeros(img.rows, img.cols, CV_8U);

给掩码一些1，假设1的个数是N。现在知道非零坐标，根据这些坐标，我们肯定可以得到原图对应的像素RGB值。我知道这是可以做到的通过以下代码：

Mat colors = Mat::zeros(N, 3, CV_8U);
int counter = 0;
for (int i = 0; i < mask.rows; i++)
{
    for (int j = 0; j < mask.cols; j++)
    {
        if (mask.at<uchar>(i, j) == 1)
        {
            colors.at<uchar>(counter, 0) = img.at<Vec3b>(i, j)[0];
            colors.at<uchar>(counter, 1) = img.at<Vec3b>(i, j)[1];
            colors.at<uchar>(counter, 2) = img.at<Vec3b>(i, j)[2];
            counter++;
        }
    }
}

坐标如下： enter image description here

但是，这两层 for 循环花费了太多时间。我想知道是否有更快的方法来获得颜色，希望你们能理解我试图传达的意思。

PS：如果我会用python的话，一句话就能搞定：

colors = img[mask == 1]

Answer 1

.at() 方法是在 C++ 中访问Mat 值的最慢方法。最快的是使用指针，但最佳实践是迭代器。请参阅 OpenCV tutorial on scanning images。

请注意，尽管 Python 的语法对于这样的事情来说很不错，但它仍然必须在一天结束时循环遍历所有元素 —— 因为在此之前它有一些开销，所以它是事实上的比带有指针的 C++ 循环慢。无论您的库如何，您都必须遍历所有元素，您正在与每个元素的掩码进行比较。

Answer 2

如果您可以灵活地使用任何其他使用 C++ 的开源库，请尝试 Armadillo。您可以使用它进行所有线性代数运算，还可以将上述代码减少到一行（类似于您的 Python 代码 sn-p）。

或者

尝试findNonZero()function 并查找图像中包含非零值的所有坐标。检查这个：https://stackoverflow.com/a/19244484/7514664

Answer 3

在启用优化的情况下编译，尝试分析此版本并告诉我们它是否更快：

vector<Vec3b> colors;
if (img.isContinuous() && mask.isContinuous()) {
    auto pimg = img.ptr<Vec3b>();
    for (auto pmask = mask.datastart; pmask < mask.dataend; ++pmask, ++pimg) {
        if (*pmask)
            colors.emplace_back(*pimg);
    }
}
else {
    for (int r = 0; r < img.rows; ++r) {
        auto prowimg = img.ptr<Vec3b>(r);
        auto prowmask = img.ptr(r);
        for (int c = 0; c < img.cols; ++c) {
            if (prowmask[c])
                colors.emplace_back(prowimg[c]);
        }
    }
}

如果您知道颜色的大小，请事先为其预留空间。