OpenCV：vector<vector<Point>> 到 vector<Mat> 的转换，引用调用的问题答案

【问题标题】：OpenCV: Conversion of vector<vector<Point>> to vector<Mat>, problems with call by referenceOpenCV：vector<vector<Point>> 到 vector<Mat> 的转换，引用调用的问题
【发布时间】：2014-11-03 10:53:04
【问题描述】：

我试图使用 OpenCV 2.4.9 从图像中提取轮廓线。
findContours 函数完成大部分工作，但它返回轮廓线
作为类型vector < vector < Point > >。我需要将它们转换为vector < Mat > 以供以后使用。
我使用Mat 类的构造函数来完成这项工作，一切正常，直到我通过引用调用将结果从一个函数传递给另一个函数。以下代码重现了错误：

#include <iostream>
#include <opencv2/opencv.hpp>
using namespace std;
using namespace cv;

void getCont(Mat& img, vector<Mat>& cLines, int thresh)
{
    //binarize the image
    Mat imgBin;
    threshold(img, imgBin, thresh, 255, THRESH_BINARY_INV);

    //find contour lines
    vector<vector<Point>> contours;
    findContours(imgBin, contours, CV_RETR_EXTERNAL, CV_CHAIN_APPROX_NONE);

    //convert vector<vector<Point>> to vector<Mat>
    for (int i = 0; i < contours.size(); i++)
        cLines.push_back(Mat(contours[i])); 

    cerr << "cLines[0] in getCont:\n";
    cerr << "cLines[0].rows: " << cLines[0].rows << "\n";
    cerr << "cLines[0].cols: " << cLines[0].cols << "\n";
    cerr << "cLines[0].channels(): " << cLines[0].channels() << "\n";
    cerr << "cLines[0].type(): " << cLines[0].type() << "\n";
    cerr << "cLines[0].row(0): " << cLines[0].row(0) << "\n";
    cerr << endl << endl;
}

int main()
{
    Mat img = imread("leaf.jpg", 0);
    int thresh = 124;

    vector<Mat> cLines;
    getCont(img, cLines, thresh);

    cerr << "cLines[0] in main:\n";
    cerr << "cLines[0].rows: " << cLines[0].rows << "\n";
    cerr << "cLines[0].cols: " << cLines[0].cols << "\n";
    cerr << "cLines[0].channels(): " << cLines[0].channels() << "\n";
    cerr << "cLines[0].type(): " << cLines[0].type() << "\n";
    cerr << "cLines[0].row(0): " << cLines[0].row(0) << "\n";

    return 0;
}

当我尝试打印cLines 的第一个元素的第一行时，错误发生在main 中，在return 语句之前的行中。对于不同的输入图像，我要么收到一条消息，告诉我 .exe 无法正常工作，必须退出，要么实际打印出值，但它们与 getCont 函数的输出不同（在 main ，我得到负值，所以看起来有一些溢出）。我在 Windows 8 64 位机器上使用 Visual Studio 2013 Express（但我使用的是 OpenCV 的 x86 DLL 库）。任何人都可以在不同的系统上重现该错误吗？

我以为有一些隐式类型转换，所以在getCont和main中打印出cLines的大小和类型，但结果是一样的。当我将getCont函数的代码放入main时，错误不会发生，这样我就避免了额外的函数调用。此外，当我更换循环时，一切正常

for (int i = 0; i < contours.size(); i++)
    cLines.push_back(Mat(contours[i]));

通过以下方式：

for (int i = 0; i < contours.size(); i++)
{
    vector<Point> currPts = contours.at(i);
    Mat currLine(currPts.size(), 1, CV_32SC2);
    for (int j = 0; j < currPts.size(); j++)
    {
        currLine.at<Vec2i>(j, 0).val[0] = currPts.at(j).x;
        currLine.at<Vec2i>(j, 0).val[1] = currPts.at(j).y;
    }
    cLines.push_back(currLine);
}

有人知道怎么回事吗？

【问题讨论】：

cLines的声明不应该和Mat currLine(currPts.size(), 1, CV_32SC2);类似吗？在您的主要内容中，没有任何地方说CV_32SC2。
@a-Jays：感谢您的回答。我在声明cLines时没有显式设置类型，但是在main和getCont中，cLines[0].type()的输出都是12（即枚举中的CV_32SC2）。
对我来说效果很好。您是否成功加载图像？你可以尝试imshow它来验证。
是的，我检查了图像是否加载成功。听到它在您的系统上工作很有趣。当 cLines 从 getCont 传递到 main 时，会发生奇怪的事情。
@herohuyongtao 我认为你很幸运。问题是Mat 构造函数默认不复制数据，当getCont 返回时vector 超出范围。我看到负数，但即使缓冲区已被释放，我也可以看到正确的数据可能仍在内存中。您的knowledge points 有什么新东西吗？ ;)

标签： c++ opencv scope mat pass-by-reference

【解决方案1】：

您使用了正确的构造函数，但错误地接受了第二个参数的默认值。 Mat 构造函数的声明以 std::vector 作为输入：

//! builds matrix from std::vector with or without copying the data
template<typename _Tp> explicit Mat(const vector<_Tp>& vec, bool copyData=false);

cv::Mat 构造函数的online documentation 声明：

copyData – 用于指定 STL 向量或旧式 CvMat 或 IplImage 的基础数据是否应复制到 (true) 或与 (false) 新构造的矩阵共享的标志。复制数据时，分配的缓冲区使用 Mat 引用计数机制进行管理。共享数据时，引用计数器为 NULL，在矩阵未被破坏之前，您不应释放数据。

你需要做的：

cLines.push_back(Mat(contours[i],<b>true</b>));

否则当您返回main 时，向量将超出范围，并且getCont 中声明的vector<vector<Point>> contours 的数据缓冲区将被释放。

对于 cv::Vec、Point_ 和 Point3_，copyData 的默认值为 true，与 std::vector 不同。

【讨论】：