学习OpenCV2——产生随机数

最新推荐文章于 2025-06-04 14:23:05 发布

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#OpenCV2 #随机数

产生随机数是编程中经常用到的操作，特别在进行初始化的时候需要赋一些随机值。C和C++中产生随机数的方法如rand()、srand()等在OpenCV中仍可以用。此外，OpenCV还特地编写了C++的随机数类RNG，C的随机数类CvRNG，还有一些相关的函数，使用起来更加方便。下面，一一介绍。

说明

关键字前带cv的都是C里的写法，不带cv的是C++里的写法，比如CvRNG和RNG，其本质都是一样的。
计算机产生的随机数都是伪随机数，是根据种子seed和特定算法计算出来的。所以，只要种子一定，算法一定，产生的随机数是相同的
要想产生完全重复的随机数，可以用系统时间做种子。OpenCV中用GetTickCount()，C 中用time()

所有的结果见最后面截图。

1. OpenCV中的C++版本随机数

1.1 RNG

RNG类是opencv里C++的随机数产生器。它可产生一个64位的int随机数。目前可按均匀分布和高斯分布产生随机数。随机数的产生采用的是Multiply-With-Carry算法和Ziggurat算法。

1.1.1 产生一个随机数

RNG可以产生3种随机数
RNG(int seed) 使用种子seed产生一个64位随机整数，默认-1
RNG::uniform( ) 产生一个均匀分布的随机数
RNG::gaussian( ) 产生一个高斯分布的随机数

RNG::uniform(a, b ) 返回一个[a,b)范围的均匀分布的随机数，a,b的数据类型要一致，而且必须是int、float、double中的一种，默认是int。

RNG::gaussian( σ) 返回一个均值为0，标准差为σ的随机数。

如果要产生均值为λ，标准差为σ的随机数，可以λ+ RNG::gaussian( σ)

//创建RNG对象，使用默认种子“-1”
RNG rng;
	
//产生64位整数
int N1 = rng;

/*-------------产生均匀分布的随机数uniform和高斯分布的随机数gaussian---------*/
	
//总是得到double类型数据0.000000，因为会调用uniform(int,int),只会取整数，所以只产生0	
double N1a = rng.uniform(0,1);
	
//产生[0,1)范围内均匀分布的double类型数据
double N1b = rng.uniform((double)0,(double)1);

//产生[0,1)范围内均匀分布的float类型数据，注意被自动转换为double了。
double N1c = rng.uniform(0.f,1.f);

//产生[0,1)范围内均匀分布的double类型数据。
double N1d = rng.uniform(0.,1.);

//可能会因为重载导致编译不通过(确实没通过。。)	
//double N1e = rng.uniform(0,0.999999);

//产生符合均值为0，标准差为2的高斯分布的随机数
double N1g = rng.gaussian(2);

其实，rng既是一个RNG对象，也是一个随机整数。

1.1.2 返回下一个随机数

上面一次只能返回一个随机数，实际上系统已经生成一个随机数组。如果我们要连续获得随机数，没有必要重新定义一个RNG类，只需要取出随机数组的下一个随机数即可。

RNG:: next 返回下一个64位随机整数
RNG:: operator 返回下一个指定类型的随机数

RNG rng;
int N2 = rng.next();                    //返回下一个随机整数，即N1.next();

//返回下一个指定类型的随机数
int N2a = rng.operator uchar();         //返回下一个无符号字符数
int N2b = rng.operator schar();         //返回下一个有符号字符数
int N2c = rng.operator ushort();        //返回下一个无符号短型
int N2d = rng.operator short int();     //返回下一个短整型数
int N2e = rng.operator int();           //返回下一个整型数
int N2f = rng.operator unsigned int();  //返回下一个无符号整型数
int N2g = rng.operator float();         //返回下一个浮点数
int N2h = rng.operator double();        //返回下一个double型数
int N2i = rng.operator ()();            //和rng.next( )等价
int N2j = rng.operator ()(100);         //返回[0,100)范围内的随机数