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Opencv的基本矩阵操作与实例

矩阵运算

Opencv

需积分: 43 2 下载量 147 浏览量 2018-11-28 09:46:15 上传评论 1 收藏 455KB DOCX 举报

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介绍了Opencv中的基本矩阵运算函数和使用方法，并给出了实例。

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OpenCV 的基本矩阵操作与示例

OpenCV 中的矩阵操作非常重要，本文总结了矩阵的创建、初始化以及基本矩阵

操作，给出了示例代码，主要内容包括：

 创建与初始化

 矩阵加减法

 矩阵乘法

 矩阵转置

 矩阵求逆

 矩阵非零元素个数

 矩阵均值与标准差

 矩阵全局极值及位置

 其他矩阵运算函数列表

1.创建与初始化矩阵

1.1数据类型

建立矩阵必须要指定矩阵存储的数据类型，图像处理中常用的几种数据类型如下：

1. CV_8UC1// 8

位无符号单通道

2. CV_8UC3// 8 位无符号 3 通道

3. CV_8UC4

4. CV_32FC1// 32

位浮点型单通道

5. CV_32FC3// 32 位浮点型 3 通道

6. CV_32FC4

包括数据位深度 8 位、32 位，数据类型 U:uchar、F:float 型以及通道数 C1：单通

道、C3：三通道、C4：四通道。

1.2基本方法

我们可以通过载入图像来创建 Mat 类型矩阵，当然也可以直接手动创建矩阵，基

本方法是指定矩阵尺寸和数据类型：

1. // 基本方法

2. cv::Mat a(cv::Size(5,5),CV_8UC1); // 单通道

3. cv::Mat b = cv::Mat(cv::Size(5,5),CV_8UC3); //3 通道每个矩阵元素包

含 3 个 uchar 值

4. cout<<"a = "<<endl<<a<<endl<<endl;

5. cout<<"b = "<<endl<<b<<endl<<endl;

6. system("pause");

运行结果：

3 通道矩阵中，一个矩阵元素包含 3 个变量。

1.3初始化方法

上述方法不初始化矩阵数据，因此将出现随机值。如果想避免这种情况，可使用

Mat 类的几种初始化创建矩阵的方法：

1. // 初始化方法

2. cv::Mat mz = cv::Mat::zeros(cv::Size(5,5),CV_8UC1); // 全零矩阵

3. cv::Mat mo = cv::Mat::ones(cv::Size(5,5),CV_8UC1); // 全 1 矩阵

4. cv::Mat me = cv::Mat::eye(cv::Size(5,5),CV_32FC1); // 对角线为

1 的对角矩阵

5. cout<<"mz = "<<endl<<mz<<endl<<endl;

6. cout<<"mo = "<<endl<<mo<<endl<<endl;

7. cout<<"me = "<<endl<<me<<endl<<endl;

运行结果：

2.矩阵运算

2.1基本概念

OpenCV 的 Mat 类允许所有的矩阵运算。

2.2矩阵加减法

我们可以使用"+"和"-"符号进行矩阵加减运算。

1. cv::Mat a= Mat::eye(Size(3,2), CV_32F);

2. cv::Mat b= Mat::ones(Size(3,2), CV_32F);

3. cv::Mat c= a+b;

4. cv::Mat d= a-b;

2.3矩阵乘法

使用"*"号计算矩阵与标量相乘，矩阵与矩阵相乘（必须满足矩阵相乘的行列数对

应规则）

1. Mat m1= Mat::eye(2,3, CV_32F); //使用 cv 命名空间可省略 cv::前缀，下

同

2. Mat m2= Mat::ones(3,2, CV_32F);

3. cout<<"m1 = "<<endl<<m1<<endl<<endl;

4. cout<<"m2 = "<<endl<<m2<<endl<<endl;

5. // Scalar by matrix

6. cout << "\nm1.*2 = \n" << m1*2 << endl;

7. // matrix per element multiplication

8. cout << "\n(m1+2).*(m1+3) = \n" << (m1+1).mul(m1+3) << endl;

9. // Matrix multiplication

10. cout << "\nm1*m2 = \n" << m1*m2 << endl;

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