将 cv::Mat 转换为 std::vector 的通用函数答案

【问题标题】：Generic function to convert a cv::Mat into std::vector将 cv::Mat 转换为 std::vector 的通用函数
【发布时间】：2020-01-08 15:12:24
【问题描述】：

我想知道是否有一种通用方法可以将任何 cv::Mat 转换为 std::vector。对于特定类型，例如uchar 我可以这样：

std::vector<uchar> convert(const cv::Ma& mat)
{
std::vector<uchar> array;
if (mat.isContinuous()) {
  array.assign(mat.data, mat.data + mat.total());
} else {
  for (int i = 0; i < mat.rows; ++i) {
    array.insert(array.end(), mat.ptr<uchar>(i), mat.ptr<uchar>(i)+mat.cols);
  }
}
return array;
}

但是，我想避免为不同类型重复我的代码，并有类似的内容：

template<typename T>
std::vector<T> convert(const cv::Mat_<T>& mat)
{
std::vector<T> array;
if (mat.isContinuous()) {
  array.assign(mat.data, mat.data + mat.total());
} else {
  for (int i = 0; i < mat.rows; ++i) {
    array.insert(array.end(), mat.ptr(i), mat.ptr(i)+mat.cols);
  }
}
}

这不起作用，因为例如 cv::Mat 是通过 cv::Vec4f 模板化的。当然我现在可以做类似的事情

template<typename T, int C>
std::vector<T> convert(const cv::Mat_<cv::Vec<T,C>>& mat)

.. 但为此我收到一条错误消息：note: candidate template ignored: could not match 'Mat_<Vec<type-parameter-0-0, cn> >' against 'cv::Mat'

【问题讨论】：

标量矩阵和向量矩阵是不同的东西。您希望如何将后者转换为向量？
是的，确实这些是不同的东西，但它们仍然可以排列成一个大小为 rows*cols*depth 的标量向量。
所以你想“扁平化”向量矩阵？例如，您是否需要对矩阵矩阵进行泛化？
没错，我想把它展平。嗯，如果我们将向量视为矩阵，那么输入就是一种矩阵矩阵。为什么要问？
使用模板，您可以编写一个非常通用的解决方案。所以我想了解你是需要它还是cv::Mat_<cv::Vec<T,C>>是你唯一关心的类型。

标签： c++ opencv templates

【解决方案1】：

您可以接受任何Mat 并使用 SFINAE 对其进行约束。

例如：

template<class Mat, std::enable_if_t<
         std::is_arithmetic_v<typename Mat::value_type>, int> = 0>
auto convert(const Mat& mat) {
    using T = typename Mat::value_type;
    std::vector<T> arr;
    // ...
    return arr;
}

template<class Mat, std::enable_if_t<
         std::is_arithmetic_v<typename Mat::value_type::value_type>, int> = 0>
auto convert(const Mat& mat) {
    using T = typename Mat::value_type::value_type;
    constexpr auto channels = typename Mat::value_type::channels; // = C
    std::vector<T> arr;
    // ...
    return arr;
}

第一个函数将接受cv::Mat_<T> 与任何算术T。第二个将接受cv::Mat_<T> 和任何T，这样T::value_type 是算术的有效类型（例如，cv::Mat_<cv::Vec4f>）。

如果需要，您可以使用 SFINAE 添加更多约束。

【讨论】：

好的，我知道这是怎么回事。是的，这非常有帮助。但它还不能很好地工作，因为我得到一个 ` 候选模板被忽略：替换失败 [with Mat = cv::Mat]: no member named 'value_type' in 'cv::Mat'`
@Simon，对于cv::Mat，您需要单独的重载，因为它没有value_type 成员类型。 cv::Mat 和 cv::Mat_<T> 在这方面完全不同。
@Simon 例如，您可以让第一个重载采用cv::Mat，第二个采用cv::Mat_。然后第二个重载可以调用另一个具有两个重载的函数，一个用于算术类型，另一个用于cv::Vec 类型。
@Simon，注意cv::Mat 不能在cv::Vec4f 上进行模板化。
@Simon 你不能直接做。您需要有关元素类型的其他信息 (T)。 Mat 有一个type() 成员函数，它以int 的形式返回类型，这样DataType<T>::type 就等于它（Mat_ 将在构造函数中将DataType<T>::type 传递给Mat）。您不能简单地“反转”DataType，因为T 是编译时数量，但type() 是运行时数量。您可以做的是编写一些模板函数并在一系列if 语句中调用它，每个语句对应一种支持的数据类型。如果对类型有一些限制，可以合理简化。