将 OpenCV 矩阵循环转换为 JavaCV答案

【问题标题】：Converting OpenCV matrix looping to JavaCV将 OpenCV 矩阵循环转换为 JavaCV
【发布时间】：2012-03-29 06:53:26
【问题描述】：

不久前得到了 O'Reilly 的《Learning OpenCV》一书，从那时起，我一直忙于将我在其中看到的所有示例代码从 OpenCV 转换为 JavaCV，通常还会进行一些我自己的修改。一直以来，我都在尝试尽可能地使用纯 OpenCV（C 语言）代码并避免使用 Java。例如，我直接通过 JavaCV 中的 OpenCV highgui 包实现了所有界面元素，而不是通过 Java Swing。通过这样做，我希望在相对较短的时间内学习 OpenCV 库和一些 C，以及建立一个有用的函数库，如果我决定以后切换到纯 OpenCV，我将能够轻松地将其转换为 C。

无论如何，我对 C 的了解很少，在处理指针时有时会遇到麻烦。本书推荐以下代码作为迭代 3 通道矩阵的最佳方法：

float sum( const CvMat* mat ) {
    float s = 0.0f;
    for(int row=0; row<mat->rows; row++ ) {
        const float* ptr = (const float*)(mat->data.ptr + row * mat->step);
        for( col=0; col<mat->cols; col++ ) {
            s += *ptr++;
        }
    }
    return( s );
}

下面是这段代码的解释：

当计算指向矩阵的指针时，记住矩阵元素数据是一个工会。因此，在取消引用该指针时，必须指明正确的 union 的元素以获得正确的指针类型。然后，抵消那个指针，必须使用矩阵的步长元素。如前所述，步骤元素以字节为单位。为了安全起见，最好以字节为单位进行指针运算，然后将 > 转换为适当的类型，在本例中为浮点数。尽管 CVMat 结构具有 > 高度和宽度的概念以与旧的 IplImage 结构兼容，但我们 > 使用更新的行和列代替。最后，请注意，我们为 > 每一行重新计算 ptr，而不是简单地从开头开始然后递增该指针每次阅读。这似乎有点过分，但因为 CvMat 数据指针可能只是指向更大数组中的 ROI，无法保证数据将 > 跨行连续。

但是，我无法将其转换为 JavaCV。 ptr 字段（指针）似乎是一个浮点数，这让我感到困惑。我认为它实际上不是一个“指针”，而是一个添加每个像素值的值？或者它实际上是一个指针，s 值找到给定行内所有列的总和？

无论如何，如果有人为我发布一些用于等效循环的 JavaCV 代码，我将不胜感激。我知道还有其他方法可以访问 CvMat 中的每个像素，但据我所知，它们的效率都较低或不准确。

【问题讨论】：

从示例中我可以看出，矩阵被寻址为二维、灰度、浮点数据类型。所有像素值相加为 s，这将成为累积亮度。 ptr 实际上是一个指向数组任意点的指针，ptr[x] 等于(const float*)(mat->data.ptr + row * mat->step)[x];。 ptr 为给定像素初始化并递增，因此[x] 不是必需的，它只是用* 取消引用，等于[0]。
@zom 指针如何递增？根据我对代码的理解，指针被分配了像素的值？还是分配了像素的位置？如果是前面的情况，那么当ptr++操作发生时，分配的像素值会不会增加，而不是导致指针指向下一个像素？如果是后一种情况，那么像素的实际值何时何地分配给s？这么多问题。
先阅读这个：c-faq.com/ptrs/index.html
至于那个长句，读成这样：mat是矩阵。 ->data 是 mat 中的数据字段。 .ptr 是 data 中的 ptr 字段，它是一个 char*（指向字符的指针，可以是单数或数组）。 + row * mat->step 对指向 x,y=0,row 的指定数组索引的指针执行算术运算。 (const float*) 转换为 [指向不允许更改的浮动的指针]。指针值不变，但使用时访问的是float，而不是char，在进行指针运算时，现在假设一个元素是float的长度（4字节）所以ptr++加4。跨度>

标签： java c pointers opencv javacv

【解决方案1】：

您提供的特定示例将被最佳转换为 Java

float sum(CvMat mat) {
    final int rows = mat.rows();
    final int cols = mat.cols();
    final int step = mat.step()/4;
    FloatBuffer buf = mat.getFloatBuffer();
    float s = 0.0f;
    for (int row = 0; row < rows; row++) {
        buf.position(row * step);
        for (int col = 0; col< cols; col++) {
            s += buf.get();
        }
    }
    return s;
}

【讨论】：

感谢 Sam，很高兴得到 JavaCV 开发人员本人的回答！我已经解决了这个问题
好的，太好了！但无论如何你都应该接受答案，如果它回答了你最初发布的问题......

【解决方案2】：

这是我最终通过反复试验得到的一个变体；用于遍历 3 通道矩阵并应用非常简单的过滤器（我相信 Samuel 的示例已经很好地涵盖了灰度值的总和）。

static IplImage setSaturate_sv(IplImage imgIn) {
    IplImage imgOut = cvCloneImage(imgIn);
    ByteBuffer pointer = imgOut.getByteBuffer();

    int height = imgIn.height();
    int width = imgIn.width();
    int widthStep = imgIn.widthStep();
    int nChannels = imgIn.nChannels();
    int rowIndex;

    for (int row = 0; row < height; row++) {
        rowIndex = row * widthStep;
        for (int col = 0; col < width; col++) {
            pointer.put((rowIndex + (col * nChannels) + 1), (byte)255);
            pointer.put((rowIndex + (col * nChannels) + 2), (byte)255);
            pointer.put((rowIndex + (col * nChannels) + 3), /* leave alone */);
        }
    }
    return imgOut;
}

【讨论】：