openCV clone()与copyTo()的区别

本文介绍了使用OpenCV进行图像处理的基本方法,并通过实例演示了如何读取图像、克隆图像以及修改像素值来实现全黑图像的效果。此外,还详细解释了不同方式下图像数据的共享与完全复制的区别。

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本文转自:http://blog.youkuaiyun.com/CorCplusplusorjava/article/details/24641011
  1. // Mat is basically a class with two data parts: the matrix header and   
  2. //a pointer to the matrix containing the pixel values   
  3.   
  4. #include <iostream>  
  5. #include <highgui.h>  
  6.   
  7. using namespace std ;  
  8. using namespace cv ;  
  9.   
  10. int main()  
  11. {  
  12.     Mat image = imread("1.png" , 0) ;  
  13.       
  14.     //Mat image1(image) ;//仅是创建了Mat的头部分,image1与image共享数据区  
  15.     //Mat image1 = image ;//仅是创建了Mat的头部分,image1与image共享数据区  
  16.     //Mat image1 = image.clone() ;//完全拷贝,把image中的所有信息拷贝到image1中  
  17.     Mat image1 ;  
  18.     image.copyTo(image1) ;//拷贝image的数据区到image1中,在拷贝数据前会有一步:image1.create(this->size , this->type)  
  19.     for(int h = 0 ; h < image1.rows ; ++ h)  
  20.     {  
  21.         uchar* ptr = image1.ptr(h) ;  
  22.         for(int w = 0 ; w < image1.cols ; ++ w)  
  23.         {  
  24.             ptr[w] = 0 ;  
  25.         }  
  26.     }  
  27.     imshow("image" , image) ;  
  28.     imshow("image1" , image1) ;  
  29.     waitKey() ;  
  30.     return 0 ;  
  31. }  
// Mat is basically a class with two data parts: the matrix header and 
//a pointer to the matrix containing the pixel values 

#include <iostream>
#include <highgui.h>

using namespace std ;
using namespace cv ;

int main()
{
	Mat image = imread("1.png" , 0) ;
	
	//Mat image1(image) ;//仅是创建了Mat的头部分,image1与image共享数据区
	//Mat image1 = image ;//仅是创建了Mat的头部分,image1与image共享数据区
	//Mat image1 = image.clone() ;//完全拷贝,把image中的所有信息拷贝到image1中
	Mat image1 ;
	image.copyTo(image1) ;//拷贝image的数据区到image1中,在拷贝数据前会有一步:image1.create(this->size , this->type)
	for(int h = 0 ; h < image1.rows ; ++ h)
	{
		uchar* ptr = image1.ptr(h) ;
		for(int w = 0 ; w < image1.cols ; ++ w)
		{
			ptr[w] = 0 ;
		}
	}
	imshow("image" , image) ;
	imshow("image1" , image1) ;
	waitKey() ;
	return 0 ;
}

<think>我们有一个明确的需求:使用OpenCVcopyTo函数来裁剪图像的ROI区域,并进行深拷贝到新的Mat对象。根据引用[2]引用[3]:-`copyTo`函数可以将一个Mat对象的内容复制到另一个Mat对象中,并且可以配合掩码(mask)使用。-引用[3]展示了使用`copyTo`进行深拷贝的基本用法:将整个图像复制到另一个Mat对象中。 但是,我们的目标是裁剪ROI区域(即图像的一部分)并进行深拷贝。我们可以结合ROI区域`copyTo`函数来实现。步骤:1.首先,我们需要定义ROI区域(一个矩形区域)。 2.然后,我们可以使用`copyTo`函数将ROI区域的内容复制到一个新的Mat对象中。 注意:直接使用ROI(例如`Mat roi= src(rect);`)得到的是原图的浅拷贝(引用相同的内存)。如果我们想要深拷贝ROI区域,那么我们需要创建一个新的Mat对象并将ROI区域的内容复制过去。 我们可以这样做: ```cpp//假设我们有一个源图像srccv::Matsrc =cv::imread("image.jpg");//定义ROI矩形区域cv::Rect rect(x, y, width, height);//创建一个新的Mat对象来存储ROI的深拷贝cv::Mat roiCopy;//方法1:使用copyTo,将src的ROI部分复制到roiCopy//注意:这里我们获取src的ROI区域,然后对这个ROI区域调用copyTosrc(rect).copyTo(roiCopy);//方法2:也可以先创建一个目标Mat,然后使用copyTo并配合掩码(如果需要的话),但这里我们不需要掩码,所以可以省略。//但是注意,如果使用掩码,可以只复制掩码非零的部分。这里我们不需要掩码,所以直接复制整个ROI区域。//现在roiCopy就是ROI区域的深拷贝```解释: -`src(rect)`创建了一个指向源图像ROI区域的Mat头(浅拷贝),然后我们在这个临时Mat对象上调用`copyTo`函数,将其内容复制到`roiCopy`中。由于`copyTo`函数会进行深拷贝,因此`roiCopy`拥有独立的数据。引用[2]提到`copyTo`可以配合掩码使用,但在这个场景中,我们不需要掩码,所以直接使用`copyTo`即可。另外,引用[4]也提到了ROI区域的选择复制,但使用的方法可能是直接赋值(浅拷贝)或使用`copyTo`(深拷贝)。我们这里采用`copyTo`实现深拷贝。 因此,回答用户的问题:使用`copyTo`函数裁剪ROI区域并进行深拷贝,可以通过以下代码实现:```cppcv::MatroiCopy= src(roiRect).clone();//另一种方法是使用clone(),它也是深拷贝```或者```cppcv::MatroiCopy; src(roiRect).copyTo(roiCopy);``` 两种方法(`clone()``copyTo`)都可以实现深拷贝。但是,用户特别指定要使用`copyTo`函数,所以我们推荐第二种方法。 总结:使用`copyTo`函数裁剪ROI区域并深拷贝的步骤是: 1.定义ROI矩形(cv::Rect)。 2.使用源图像的ROI区域(通过`src(rect)`获取)调用`copyTo`函数,目标是一个新的Mat对象。这样,我们就得到了ROI区域的深拷贝。 最后,生成相关问题:1.使用`copyTo`函数时如何配合掩码进行复制? 2. OpenCV中深拷贝浅拷贝的区别是什么? 3.除了`copyTo`,还有哪些方法可以实现ROI区域的深拷贝?4.在OpenCV中,如何判断一个Mat对象是深拷贝还是浅拷贝?</think>### OpenCV copyTo函数裁剪ROI区域并深拷贝的方法 要使用`copyTo`函数裁剪图像的ROI区域并进行深拷贝到新Mat对象,请按照以下步骤操作: #### 1. **定义ROI区域** 使用`cv::Rect`指定感兴趣区域: ```cpp cv::Rect roiRect(x, y, width, height); // 定义矩形区域 ``` #### 2. **创建目标Mat对象** 初始化一个空Mat对象存储结果: ```cpp cv::Mat roiCopy; ``` #### 3. **执行深拷贝操作** 使用`copyTo`函数复制ROI区域: ```cpp // 方法1:直接复制ROI区域 src(roiRect).copyTo(roiCopy); // 方法2:配合掩码(可选) cv::Mat mask = cv::Mat::ones(roiRect.size(), CV_8UC1); // 创建全1掩码 src(roiRect).copyTo(roiCopy, mask); ``` #### 4. **验证深拷贝** 可通过修改原始图像验证独立性: ```cpp cv::circle(src, cv::Point(x, y), 10, cv::Scalar(0,0,255), -1); // 修改原图 cv::imshow("Original", src); // 原图被修改 cv::imshow("ROI Copy", roiCopy); // ROI拷贝不受影响 ``` #### 关键说明: 1. **深拷贝原理** `src(roiRect)`创建ROI的**浅拷贝**(引用原数据),而`copyTo()`执行**深拷贝**,将像素数据复制到独立内存中[^3][^4]。 2. **clone()的对比** `roiCopy = src(roiRect).clone()`等效于`copyTo()`,但`copyTo()`额外支持掩码操作[^2]。 3. **掩码的作用** 当添加掩码参数时,只复制掩码非零区域的像素(示例中全1掩码等效于无掩码)[^2]。 > **应用场景**:这种方法适用于需要独立处理ROI区域的场景,如图像局部增强、目标检测预处理等[^4]。 --- ### 相关问题 1. OpenCV中浅拷贝深拷贝有何性能差异? 2. 如何验证一个Mat对象是否真正实现了深拷贝? 3. 使用`copyTo`时掩码参数有哪些高级应用技巧? 4. 除了`copyTo`,还有哪些方法可以实现ROI的深拷贝? 5. 在处理大图像时,如何优化ROI拷贝的内存效率? [^1]: OpenCV Mat深拷贝浅拷贝区别 [^2]: copyTo函数的掩码功能说明 [^3]: copyTo基础使用案例 [^4]: ROI区域处理的应用场景
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