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OpenCV 指针与数据类型

1. 指针

在 OpenCV 开发中，指针 是直接操作图像数据的基础工具。以下是关于指针操作的关键知识点：

1.1 saturate_cast

saturate_cast

• 输入为负数时会自动设置为 0
• 输入超过 255 时会自动截断为 255
• 输入值在 0~255 之间则保持不变

uchar value = src;
if (src < 0) {
    value = 0;
} else if (src > 255) {
    value = 255;
} else {
    value = src;
}
// 或者直接使用 saturate_cast
value = saturate_cast
   
    (src);
   

1.2 OpenCV Mat 数据类型指针 ptr 的使用

Mat 类 型 的 ptr 是一个指针，用于访问图像的内部数据。以下是常见操作：

cv::Mat image = cv::Mat(400, 600, CV_8UC1); // 创建一个宽度为 400、高度为 600、单通道 8 位无符号整型的图像矩阵
uchar * data00 = image.ptr
   
    (0); // 获取第 0 行的起始指针
uchar * data10 = image.ptr
    
     (1); // 获取第 1 行的起始指针
uchar * data01 = image.ptr
     
      (0)[1]; // 获取第 0 行的第 2 个元素的指针
     
    
   

如果你想直接操作图像数据，可以使用更低级的方法：

uchar * data = img.data; // 获取所有数据的指针
// 例如：
data = img.data + i * img.step + j * img.elemSize();

2. 数据类型

2.1 Mat 数据类型格式

OpenCV Mat 的数据类型 格式为 CV_<位数>(U|S|F)C<通道数>：

• bitDepth：位数值为 8、16、32、64
• U|S|F：表示数据类型，U 为无符号整型，S 为有符号整型，F 为浮点型
• C：通道数，后续数字表示具体通道数

常见类型：

• CV_8UC1：单通道 8 位无符号整型（灰度图像）
• CV_8UC3：三通道 8 位无符号整型（RGB 图像）

2.2 单通道对应关系

以下是 OpenCV 数据类型与基本数据类型的对应关系：

2.3 多通道对应关系

多通道数据类型的对应关系如下：

3. 总结

3.1 内存分配

内存分配需谨慎优化，避免频繁分配或释放大的块内存。

3.2 重复计算

避免在循环中重复计算已获得的值，优化循环体。

3.3 迭代器与 at操作

迭代器能减少错误率，但速度较慢。

• 使用 at操作适合单点处理。
• 对于连续数据，建议直接操作指针或逐点访问。

3.4 连续扫描

将图像视为一维数组可提升效率，短循环优于长循环。

3.5 多线程

使用 OpenMP 或 TBB 等多线程库优化运行速度。

3.6 行或列操作

如需单独处理行或列，可使用：

img.row(i).setTo(Scalar(255));
img.col(j).setTo(Scalar(255));