计算机视觉 OpenCV Android | Mat与Bitmap对象（创建、初始化、使用与转换 | 附大量demo）...

内容提要：
图像深度：表示每个通道灰度值所占的大小，大小即占几个位，是什么数据类型；
图像类型：基于图像深度表述的信息，多了一个尾缀Cx，表示图像的通道数是x个；

1. Mat对象

• Mat是OpenCV中用来存储图像信息的内存对象；
• 当通过Imgcodecs.imread()方法从文件读入一个图像文件时，imread方法就会返回Mat对象实例；
• 或者通过Utils.bitmatToMat()方法由Bitmap对象转换得到Mat对象实例。

下图形象地展示了一张图像中的各个像素点数据是如何存储的，
因为图像本身的像素点比较多，下图显示的图像像素数据只是图片左上角20×20大小的部分数据：

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1.1 加载图片与读取基本信息

• 从Android系统中选择一张图像时，可以使用如下代码将图像文件加载为Mat对象：

Mat src = Imgcodecs.imread(fileUri.getPath()); 

• OpenCV通过imread来加载图像，默认加载的是三通道顺序为BGR的彩色图像；
  还可以通过以下代码来指定加载为彩色图像：（比上一句多了第二个参数）

Mat src = Imgcodecs.imread(fileUri.getPath(), Imgcodecs.IMREAD_COLOR)

如上这句代码，
第一个参数表示文件路径;
第二个参数表示加载图像类型，最常见的类型有如下几种：

• IMREAD_UNCHANGED= -1，表示不改变加载图像类型，可能包含透明通道。
• IMREAD_GRAYSCALE= 0，表示加载图像为灰度图像。
• IMREAD_COLOR= 1，表示加载图像为彩色图像。

使用如下代码从Mat对象中得到图像的宽、高、维度、通道数、深度、类型信息：

int width = src.cols();
int height = src.rows();
int dims = src.dims();
int channels = src.channels();
int depth = src.depth();
int type = src.type();

其中要特别关注通道数、图像深度与图像类型、OpenCV加载的Mat类型图像对象。

• 常见的通道数目有1、3、4，分别对应于单通道、三通道、四通道，其中四通道中通常会有透明通道的数据；
• 图像深度表示每个通道灰度值所占的大小，图像深度与类型密切相关；
  OpenCV中常见的几种图像深度：
  
• U表示无符号整型；
• S表示符号整型；
• F表示浮点数；
  这些类型在CvType中可以自己查看。OpenCV中常见的图像类型如下：
  
  

当调用imread函数时，
如果只使用文件路径参数读入加载一张图像，则默认值是三通道的CV_8UC3，图像深度为CV_8U，

其中：

• CV表示计算机视觉；
• 8表示八位；
• UC表示无符号char；
• 3表示三个通道。

在如上的七行类型表中，每个类型都可以做类似的解读；
也可以看出CV_8U就是图像深度，所以图像类型与深度之间是有直接关系的。

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1.2 Mat创建与初始化

• 综上，Mat对象中包含了图像的各种基本信息与图像像素数据；
• Mat是由头部与数据部分组成的，其中头部还包含一个指向数据的指针。
• 在OpenCV4Android的接口封装中，因为Java层面没有指针对象，因此全部用数组来替代;
• 但是，当我们需要把Mat对象传到JNI层的时候，
  可以通过getNativeObjAddr()方法来实现Mat对象从Java层到C++层的指针传递;

如图是Mat在内存中的结构：

• 创建Mat对象的方法有很多种，如下几种最常见：
  1）通过create方法创建：

Mat m1 = new Mat();
m1.create(new Size(3, 3), CvType.CV_8UC3);
Mat m2 = new Mat();
m2.create(3, 3, CvType.CV_8UC3);

上述代码创建两个Mat对象——m1与m2，它们的大小都是3×3、类型都是三通道8位的无符号字符型。

2）通过ones、eye、zeros方法初始化创建：

Mat m3 = Mat.eye(3, 3,CvType.CV_8UC3);
Mat m4 = Mat.eye(new Size(3, 3),CvType.CV_8UC3)