多維 opencv Mat訪問

你看完這篇文章之後，將學會以下知識：
① 二維、三維、四維等任意維度的Mat的常用建立方法；
② 任意維度Mat中值的索引；
③ 以及一些Mat常用的操作。
下面是對各維度矩陣的介紹：
  注意：下面的操作只是我常用的操作方法，不是唯一的方法，對於那些沒有思路的同學，下面的內容希望起到拋磚引玉的效果。

  我以單通道的uchar型別的圖片做例子

1. 二維Mat
  二維的Mat是我們最常使用的型別，它就和我們的圖片直接對應

建構函式：Mat(int rows, int cols, int type, const Scalar& s);
變數宣告：cv::Mat mat2D(100, 100, CV_8UC1, cv::Scalar(0));
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  上述變數宣告的程式碼，定義了一個100x100的Mat，它有一個通道，通道中的資料型別都是uchar，每一個對應位置的值都是0。

對於這種二維矩陣的索引，有多種方法：
  第一種（效率不高）

uchar a = mat2D.at<uchar>(i,j)
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  第二種

uchar* a = mat2D.ptr<uchar>(0);//指標指向mat2D的0行首地址
uchar a = mat2D.ptr<uchar>(1)[5];//取出(1,5)中的值
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2. 三維Mat
  三維Mat一般很少用，對於它的操作：

建構函式：Mat(int ndims, const int* sizes, int type);

變數宣告：
int size[3] = {100, 100, 100};
cv::Mat mat3D(3, size, CV_8UC1, cv::Scalar(0));
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  上面變數宣告的程式碼，宣告瞭一個維度為3，大小為100x100x100的Mat。

對於三維Mat的索引：
  第一種方法（效率不高）

uchar a = mat3D.at<uchar>(4,5,6);//取出（4,5,6）中對應的值
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  第二種方法

uchar* a = mat3D.ptr<uchar>(0,0);//a指向前兩維限定下的行首的地址
uchar a = mat3D.ptr<uchar>(0,0)[4];//取出(0,0,4)中的值
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3. 四維Mat
int size[4] = {100, 100, 100, 100};
cv::Mat mat4D(4, size, CV_8UC1, cv::Scalar(0));
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對於四維Mat的索引，不能使用at函式，因為不支援超過三維的Mat

uchar* a = mat3D.ptr<uchar>(0,0,0)[4];//取出(0,0,0,4)中對應的值
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4. 五維Mat
int size[5] = {100, 100, 100, 100， 100};
cv::Mat mat5D(5, size, CV_8UC1, cv::Scalar(0));
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  大於四維的Mat，既不能使用at，也不能使用ptr訪問元素。下面介紹我常用的方法：這裡我們可以使用Mat類中的data成員變數，它指向Mat資料區的首地址，對於Mat型別的資料，它們是按照線性方式存值的，我們知道首地址之後，就可以通過指標偏移的方式，去索引任意元素的值。
對於 100x100x100x100x100 的五維Mat，如果索引要 [a,b,c,d,e] 中的值，則可以使用下面的方式

uchar a = *(mat5D.data + a*100*100*100*100 + b*100*100*100 + c*100*100 + d*100 + e);
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  如果你在Mat中儲存的不是CV_8UC1，而是別的型別，比如是CV_32FC1，那麼就不能直接使用data，因為它預設是uchar型別的指標，需要將它強轉為float型別。程式碼如下：

float a = *((float*)mat5D.data + a*100*100*100*100 + b*100*100*100 + c*100*100 + d*100 + e);
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對於更高維的情況，使用上面的五維的方法推廣就行，當然上述所有的方法，都不是最好的或者是唯一的，只是我個人比較常用的。