[OpenCV3编程入门读书笔记]基础图像容器Mat(2)

本文深入解析OpenCV中的核心类Mat,介绍其结构、功能优势及创建方式,包括矩阵头与像素值存储机制,避免内存泄漏的方法,以及通过拷贝构造函数、赋值运算符和深拷贝技巧。同时,详细说明了Mat对象的七种创建方法,如使用构造函数、为已存在IplImage指针创建信息头、采用Matlab初始化方式等。

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Mat是一个类,由两个数据部分组成,分别是矩阵头和一个指向存储矩阵所有像素值的矩阵,其中矩阵头包含了矩阵尺寸,存储方法,存储地址等信息。

 

对于OpenCV1.X时代基于C语言构建的图像存储格式IplImage*,如果在退出之前忘记release就会造成内存泄漏。而在OpenCV2.0之后的版本,使用了Mat结构取而代之,OpenCV变得像MATLAB那样上手很方面。

关于Mat类:

(1)不必手动开辟空间

(2)不必在不再需要的时候立即释放掉

 

赋值运算符和拷贝构造函数只复制信息头,不是深拷贝。

Mat A ,C; //仅创建信息头部分
A = imread("1.jpg",CV_LOAD_IMAGE_COLOR); //这里为矩阵开辟内存
Mat B(A); //使用拷贝构造函数
C = A; //赋值运算符

使用函数clone()或者copyTo()可以深拷贝。

Mat F = A.clone();
Mat G;
A.copyTo(G);

创建一个感兴趣区域只要创建包含边界信息的信息头。

Mat D(A,Rect(10,10,100,100));//使用矩形界定
Mat E = A(Range:all(),Range(1,3)); //使用行和列界定

创建Mat对象的七种方式:

  1. 使用Mat()构造函数
    Mat M(2,2,CV_8UC3,Scalar(0,0,255));

     

  2. 在C/C++中通过构造函数进行初始化
    int sz[3] = {2,2,2};
    Mat L(3,sz,CV_8UC3,Scalar::all(0));

    上面的例子展示了如何创建一个超过二维的矩阵,第二参数传递了一个指向数组的指针,这个数组包含了每个维度的尺寸。

  3. 为已存在的IplImage指针创建信息头 
  4. 利用Create()函数
    M.Create(4,4,,CV_8UC(2));

     

  5. 采用Matlab的初始化方式:包括zeros(),ones(),eyes()。
    Mat E = Mat::eye(4,4,CV_64F); //单位矩阵
    Mat E = Mat::ones(4,4,CV_64F); 
    Mat E = Mat::zeros(4,4,CV_64F);
    

     

  6. 对小矩阵使用逗号分隔式初始化函数
    Mat C = (Mat_<double>(3,3)<<0,-1,0,-1,5,-1,0,-1,0);
    

     

  7. 为已存在的对象创建新的信息头
    Mat RowClone = C.row(1).clone();

     

1. 用户与权限管理模块 角色管理: 学生:查看实验室信息、预约设备、提交耗材申请、参与安全考核 教师:管理课题组预约、审批学生耗材申请、查看本课题组使用记录 管理员:设备全生命周期管理、审核预约、耗材采购与分发、安全检查 用户操作: 登录认证:统一身份认证(对接学号 / 工号系统,模拟实现),支持密码重置 信息管理:学生 / 教师维护个人信息(联系方式、所属院系),管理员管理所有用户 权限控制:不同角色仅可见对应功能(如学生不可删除设备信息) 2. 实验室与设备管理模块 实验室信息管理: 基础信息:实验室编号、名称、位置、容纳人数、开放时间、负责人 功能分类:按学科(计算机实验室 / 电子实验室 / 化学实验室)标记,关联可开展实验类型 状态展示:实时显示当前使用人数、设备运行状态(正常 / 故障) 设备管理: 设备档案:名称、型号、规格、购置日期、单价、生产厂家、存放位置、责任人 全生命周期管理: 入库登记:管理员录入新设备信息,生成唯一资产编号 维护记录:记录维修、校准、保养信息(时间、内容、执行人) 报废处理:登记报废原因、时间,更新设备状态为 "已报废" 设备查询:支持按名称、型号、状态多条件检索,显示设备当前可用情况 3. 预约与使用模块 预约管理: 预约规则:学生可预约未来 7 天内的设备 / 实验室,单次最长 4 小时(可设置) 预约流程:选择实验室→选择设备→选择时间段→提交申请(需填写实验目的) 审核机制:普通实验自动通过,高危实验(如化学实验)需教师审核 使用记录: 签到 / 签退:到达实验室后扫码签到,离开时签退,系统自动记录实际使用时长 使用登记:填写实验内容、设备运行情况(正常 / 异常),异常情况需详细描述 违规管理:迟到 15 分钟自动取消预约,多次违规限制预约权限 4. 耗材与安全管理模块 耗材管理: 耗材档案:名称、规格、数量、存放位置、
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