OpenCV（cv::NAryMatIterator）

做梦当财神發表於2024-08-19
OpenCV

目錄
  • 1. 基本概念
  • 2. 建構函式
  • 3. 成員變數
  • 4. 成員函式
  • 5. 使用方法
  • 6. 應用場景



cv::NAryMatIterator 是 OpenCV 中用於高效遍歷多個多維矩陣（cv::Mat）元素的迭代器。它允許你在處理多個矩陣時，將它們看作是一個整體，並以統一的方式遍歷它們的元素，特別適合需要對多個矩陣進行同步操作的場景。



1. 基本概念

在 OpenCV 中，cv::Mat 是一個多維陣列，它可以表示影像、特徵矩陣等。處理多個矩陣時，通常需要逐元素地操作這些矩陣。cv::NAryMatIterator 透過簡化矩陣遍歷的程式碼，提高了程式碼的可讀性和效率。



2. 建構函式

cv::NAryMatIterator 的建構函式有幾種常見的形式，最常用的有：

cv::NAryMatIterator::NAryMatIterator(
    const cv::Mat** arrays,    // 輸入矩陣陣列的指標
    cv::Mat* planes,           // 儲存當前遍歷到的元素塊的陣列
    int narrays = -1           // 矩陣的數量
)
  • arrays: 指向輸入矩陣陣列的指標，每個元素都是一個 cv::Mat 物件。
  • planes: 儲存當前遍歷到的每個矩陣塊的指標陣列。注意，它們並不是原始矩陣的複製，而是指向相應的記憶體塊。
  • narrays: 要遍歷的矩陣的數量。如果為 -1，則表示 arrays 中的所有矩陣。


3. 成員變數

  • const cv::Mat** arrays：指向輸入矩陣的陣列。
  • cv::Mat* planes：指向當前處理的每個矩陣塊的陣列。
  • uchar* ptr：指向當前處理的矩陣塊資料的指標。
  • int iterdepth：表示當前遍歷的維度深度。
  • size_t nplanes：表示矩陣的維度積（即需要遍歷的塊的數量）。
  • size_t size：表示當前處理塊的大小。


4. 成員函式

  • bool next()：使迭代器指向下一個矩陣塊。如果已經遍歷完所有塊，則返回 false。
  • cv::Mat* operator*()：返回當前的矩陣塊。


5. 使用方法

以下是 cv::NAryMatIterator 的一個基本使用示例：

cv::Mat mat1 = ...;  // 初始化第一個矩陣
cv::Mat mat2 = ...;  // 初始化第二個矩陣

const cv::Mat* arrays[] = { &mat1, &mat2, nullptr };
cv::Mat planes[2];

cv::NAryMatIterator it(arrays, planes);

for (size_t i = 0; i < it.nplanes; i++, ++it) {
    // 處理 planes[0] 和 planes[1]
    // 它們表示 mat1 和 mat2 當前遍歷到的塊
}

在這個示例中，mat1 和 mat2 是兩個需要同步遍歷的矩陣。NAryMatIterator 將它們分塊處理，planes 陣列儲存了當前處理的塊。++it 用於移動到下一個塊，而 it.nplanes 表示總塊數。



6. 應用場景

cv::NAryMatIterator 特別適合以下應用場景：

  1. 多矩陣同步操作：例如需要同時對兩張影像進行畫素級別的操作。
  2. 高維矩陣的遍歷：例如遍歷多個3D矩陣或更高維的矩陣。
  3. 批次操作：例如對每個影像塊應用同一個操作，而不是單獨處理每個矩陣的每個元素。

cv::NAryMatIterator 的設計初衷是為了簡化程式碼的結構，避免手動處理複雜的多維索引計算，並提高程式碼的效率。



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