C++之OpenCV入門到提高004：Mat 物件的使用

一、介紹
　　　　今天是這個系列《C++之 Opencv 入門到提高》得第四篇文章。這篇文章很簡單，介紹如何使用 Mat 物件來例項化影像例項，瞭解它的建構函式和常用的方法，這是基礎，為以後的學習做好鋪墊。雖然操作很簡單，但是背後有很多東西需要我們深究，才能做到知其然知其所以然。OpenCV 具體的簡介內容，我就不多說了，網上很多，大家可以自行腦補。
　　　　OpenCV 的官網地址：https://opencv.org/，元件下載地址：https://opencv.org/releases/。
　　　　OpenCV 官網學習網站：https://docs.opencv.ac.cn/4.10.0/index.html

　　　　我需要進行說明，以防大家不清楚，具體情況我已經羅列出來。
　　　　　　　　作業系統：Windows Professional 10（64位）
　　　　　　　　開發元件：OpenCV – 4.10.0
　　　　　　　　開發工具：Microsoft Visual Studio Community 2022 (64 位) - Current版本 17.8.3
　　　　　　　　開發語言：C++（VC16）

二、知識學習
　　　　如果我們想學習或者使用 OpenCV，它的影像物件 Mat 是繞不過去的。我們對它越熟悉，使用的越靈活。俗話說得好，慾善其事必先利其器。內容很簡單，直接上程式碼，程式碼裡面有註釋。廢話不說了。

#include <opencv2/opencv.hpp>
#include <iostream>
#include <math.h>

using namespace std;
using namespace cv;

int main()
{
    //1、Mat 物件與 IplImage 物件
    // 1.1、IplImage 物件是從 2001 年 OpenCV 釋出之後就一直存在的，它是一個具有 C 語言風格的資料結構，需要開發者自己分配和管理記憶體，在大型專案中容易導致記憶體洩漏。
    // 1.2、Mat 物件是在 OpenCV 2.0 之後才引進的影像資料結構，自動分配記憶體，不存在記憶體洩漏的問題，是下物件導向的資料結構。該 Mat 物件分成兩部分，頭部和資料部分。
    // 1.3、 Mat 型別建構函式和常用方法。
    // 
    // 1.3.1、建構函式
    // 1.3.1.1、Mat()
    // 1.3.1.2、Mat(int rows, int cols, int type);
    // 1.3.1.3、Mat(Size size, int type);
    // 1.3.1.4、Mat(int rows, int cols, int type, const Scalar& s);
    // 1.3.1.5、Mat(Size size, int type, const Scalar& s);
    // 1.3.1.6、Mat(int ndims, const int* sizes, int type);
    // 1.3.1.7、Mat(int ndims, const int* sizes, int type, const Scalar& s);
    // 還有很多，就不列舉了
    // 
    // 1.3.2、常用方法
    // 1.3.2.1、void copyTo( OutputArray m ) const;
    // 1.3.2.2、void convertTo( OutputArray m, int rtype, double alpha=1, double beta=0 ) const;
    // 1.3.2.3、Mat clone() const; 是完全複製，可以得到一個全新的 Mat 物件。
    // 1.3.2.4、int channels() const;
    // 1.3.2.5、int depth() const;
    // 1.3.2.6、bool empty() const;
    // 1.3.2.7、uchar* ptr(int i0=0);
    // 還有很多，就不列舉了
    // 
    // 
    //2、Mat 物件使用
    // 2.1、部分複製：一般情況下只會複製 Mat 物件的頭部和指標部分，資料部分是不會複製的。
    //        Mat a=imread(imagefilePath);
    //        Mat b(a); 透過複製構造就不會資料部分。
    // 2.2、完全複製：如果想把 Mat 物件的頭部和資料部分一起復制，可以透過 Mat 的 clone() 或者 copyTo() 方法。
    // 2.3、使用 Mat 物件的四個要點
    //        A、輸出影像的記憶體是自動分配的。
    //        B、使用OpenCV的 C++ 介面，不需要考慮記憶體分配的問題。
    //        C、賦值操作和複製建構函式只會複製頭部和指標部分，資料部分不會複製。
    //        D、使用 clone 和 copyTo 兩個函式可以實現完全複製。
    // 
    //3、Mat 定義陣列
    //建立多維資料 Mat::create
    // int sz[3]={2,2,2};
    // Mat a(3,sz,CV_8UC1,Scalar::all(0));


    Mat src;
    src = imread("F:\\TestImage\\ZZImage\\psb14.jpg", IMREAD_UNCHANGED);
    if (src.empty())
    {
        cout << "載入影像有錯誤！！" << endl;
        return -1;
    }

    namedWindow("DemoWindow", WINDOW_AUTOSIZE);
    imshow("DemoWindow", src);



    /*Mat dst;
    dst = Mat(src.size(),src.type());
    dst = Scalar(0,255,0);*/


    //Mat dst;
    //dst = Mat(src.size(), src.type());//此語句可省略
    //dst = src.clone();

    /*Mat dst;
    src.convertTo(dst,src.type());*/

    /*Mat dst;
    src.copyTo(dst);*/

    /*Mat dst;

    cvtColor(src, dst, COLOR_BGR2GRAY);
    cout << "原圖通道：" << src.channels() << endl;
    cout << "目標圖通道：" << dst.channels() << endl;

    int height = dst.rows;
    int width = dst.cols;
    cout << "行數：" << height << endl;
    cout << "列數：" << width << endl;

    const uchar* firstRow = dst.ptr<uchar>(0);
    cout << "第一行的值：" << *firstRow << endl;*/

    /*Mat dst(3, 3, CV_8UC1, Scalar(0));

    cout << "dst=" << endl << dst << endl;*/

    //Mat dst;
    //dst.create(src.size(),src.type());
    ////透過 create 方法不能直接複製。
    //dst = Scalar(0,0,255);


    /*Mat dst = Mat::zeros(src.size(),src.type());*/

    Mat dst = Mat::eye(2,2,CV_8UC1);
    cout << "dst=" << endl << dst << endl;

    namedWindow("DemoWindow2", WINDOW_AUTOSIZE);
    imshow("DemoWindow2", dst);

    waitKey(0);

    return 0;
}

　　　　內容很簡單，就不多說了。

三、總結
　　　　這是 C++ 使用 OpenCV 的第四篇文章，其實也沒那麼難，感覺是不是還是很好入門的，那就繼續。初見成效，繼續努力。皇天不負有心人，不忘初心，繼續努力，做自己喜歡做的，開心就好。