5、图像像素操作与高效扫描方法

图像像素操作与高效扫描方法

1. 像素操作基础

在彩色图像中，图像数据缓冲区的前三个字节是左上角像素的三个通道值，接下来的三个字节是第一行第二个像素的值，依此类推（默认情况下，OpenCV 使用 BGR 通道顺序）。宽度为 W、高度为 H 的图像需要一个大小为 WxHx3 个无符号字符（uchar）的内存块。不过，为了提高效率，每行的长度可能会用一些额外的像素进行填充。这是因为在某些情况下，当行的长度是 8 的倍数时，图像处理会更高效，这样能更好地与本地内存配置对齐。这些额外的像素不会被显示或保存，其具体值会被忽略。OpenCV 将填充行的长度称为有效宽度。显然，如果图像没有填充额外像素，有效宽度将等于图像的实际宽度。

以下是一些关键属性和方法：
- cols 和 rows 属性分别给出图像的宽度和高度。
- step 数据属性给出一行的有效宽度（以字节为单位）。
- elemSize 方法给出像素元素的大小。例如，对于一个 3 通道的短整数矩阵（CV_16SC3）， elemSize 将返回 6。
- nchannels 方法给出图像的通道数（灰度图像为 1，彩色图像为 3）。
- total 方法返回矩阵中的总像素数。

每行的像素值数量可以通过以下代码计算：

int nc = image.cols * image.channels();