慈溪网站优化,江门生活网,深圳网站建设V芯ee8888e,商标设计一般多少钱图像#xff0c;尤其是数字图像的定义#xff0c;在冈萨雷斯的书中是一个二维函数f(x,y),x,y是空间平面坐标#xff0c;幅值f是图像在该点处的灰度或者强度。下面通过OpenCV中最常用的图像表示方法Mat来看一下在计算机中是怎么定义图像的。
Mat的定义
OpenCV在2.0之后改用…图像尤其是数字图像的定义在冈萨雷斯的书中是一个二维函数f(x,y),x,y是空间平面坐标幅值f是图像在该点处的灰度或者强度。下面通过OpenCV中最常用的图像表示方法Mat来看一下在计算机中是怎么定义图像的。
Mat的定义
OpenCV在2.0之后改用C实现了Mat类从而代替了IplImage不用再手动分配和释放内存。Mat其实是原来存放数组的数组可以是单通道的也可以是多通道的。通过Mat我们可以存储矢量、张量、点云、矩阵、灰度图、彩色图等。
Mat包含两个部分矩阵头和指向矩阵元素数据的指针。
当我们定义一个Mat类型的变量Mat a这个a只是一个矩阵头它的大小是固定的不随矩阵图像大小的变化而变化它包含了矩阵的基本信息矩阵多大存放在哪里怎么存放还有引用的次数。
关于这个引用次数其实也是矩阵头存在原因。因为矩阵可能很大在复制和传递的过程中会占据很大的成本所以我们其实只需要复制矩阵头和指针矩阵头中的引用次数会根据复制或者销毁而变化。cv::Mat b a其实这种拷贝方式就是浅拷贝两个指向相同矩阵的变量其中一个的变化会影响另外一个。如果想进行深拷贝可以使用cv::Mat c a.clone();或者a.copyTo(d);
Mat的使用
Mat的初始化
cv::Mat img(2,2,CV_8UC3,cv::Scalar(0,0,255));
行列数元素类型和初始值。8UC3是最熟悉的8bit的无符号三通道类型0~255
Mat的输入
cv::Mat imread(const string filename,int flags1)
注意第二个参数ImreadModes有13种枚举类型常用的是-1,0,1对应IMREAD_UNCHANGED IMREAD_GRAYSCALEIMREAD_COLOR
Mat的保存
Cv:: imwrite( const String filename, InputArray img,const std::vectorint params std::vectorint());
这里的filename和imread中的一样。保存路径中的filename的后缀名即图像的格式和第三个参数有关。第三个参数是图像格式的具体参数以int型的动态数组的形式给出每两个为一对分别是参数名和参数值。(paramId_1, paramValue_1, paramId_2, paramValue_2, ... .)。For JPEG, it can be a quality from 0 to 100 (the higher is the better). Default value is 95.当格式是PNG时参数决定压缩级别0到9压缩级别越高图像占用的空间越小默认是IMWRITE_PNG_STRATEGY_DEFAULT当图像数据由滤波预测得到数据由small values构成使用IMWRITE_PNG_STRATEGY_FILTERED得到更好的效果IMWRITE_PNG_STRATEGY_HUFFMAN_ONLY使用Haffman编码。
只有8bit单通道或者三通道的可以通过这个函数保存三通道时颜色顺序是BGR。Only 8-bit (or 16-bit unsigned (CV_16U) in case of PNG, JPEG 2000, and TIFF) single-channel or 3-channel (with BGR channel order) images can be saved using this function.
当图像格式是PNG(Portable Network Graphics)JPEG2000或者TIFF时可以是CV_16UC的。带有透明度通道的PNG图像也可以使用这个函数保存通道顺序是BGRA完全透明Fully transparent pixels时A0完全不透明fully opaque pixels时A255/65535
Mat的属性type depth step
img3*4的type是CV_16UC4,
Mat img(3, 4, CV_16UC4, Scalar_uchar(1, 2, 3, 4));cout img endl;cout dims: img.dims endl;cout rows: img.rows endl;cout cols: img.cols endl;cout channels: img.channels() endl;cout type: img.type() endl;cout depth: img.depth() endl;cout elemSize: img.elemSize() endl;cout elemSize1: img.elemSize1() endl;cout Step[0]: img.step[0] endl;cout Step[1]: img.step[1] endl; 图像的维度行列数很好理解。但是在多通道时需要注意列数指的是元素的个数而元素可能有三通道而在计算时很多地方习惯把通道展开这样得到一个通道数和列数的乘积如int colNumber outputimage.cols*outputimage.channels()。
Mat类型的type()返回一个int型的值通过查表可以知道数据类型和通道数。depth和type类似相比于type缺少了通道信息。 step[0]是其一行所占的数据字节数4 *4 * 16 / 8 32.Step得到的和step[0]是一样的
step[1] 是一个元素所占的字节数img的一个元素具有4个通道故4 * 16 / 8 8
step返回的是一个MatStep类型的变量MatStep通过重载运算符[]返回了size_t, size_t则是无符号int型的unsigned int。MatStep初始化后得到一个int型的数组p buf; p[0] p[1] 0; Mat中一个uchar* data指向矩阵数据的首地址而现在又知道了每一行和每一个元素的数据大小就可以快速的访问Mat中的任意元素了。
Add(M_{I,j})M.dataM.step[0]*iM.step[1]*j
如果将一层for循环变成列数乘通道数那么也可以写为
Add(M_{I,j})M.dataM.step[0]*i j
上面分析step是一个size_t[2]实际不是很正确正确的来说step应该是size_t[dims]dims是Mat的维度所以对于上面的二维的Mat来说step是size_t[2]也是正确的。
下面就对三维的Mat数据布局以及step 图像格式和屏幕接口
三通道时差分之后占用357KB使用单通道时126KB但是还是大于原来的120KB为什么呢虽然做了差分但是编码都是8bit编码图像大小没有变化图像占用空间大小应该也是一样的。于是把原图读取进来之后直接保存发现这样子得到的是126KB。但是为什么把png图像读进来再保存成png占用空间大小就变了呢
首先来看一下PNG这种格式它是一种无损压缩的形式无损压缩即没有丢失原始信息可以完全恢复原来的格式。压缩的原理是利用特殊的编码将重复的数据进行了标记同时不再是记录每一个像素的彩色信息而是进行索引将颜色对应到各个位置。PNG最为熟悉的地方是它支持透明效果消除锯齿边缘这在平面设计中是常用的。另外PNG的英文名Portable Network Graphics表明它对于网络传输做了优化什么优化呢在2G时代看一张图像往往是一行一行加载出来的而在现在4G时代网速已经快了很多但是有时候还是不能马上加载出一幅图像于是借助PNG可以得到更好的体验先显示出一个基本的图像的模糊版本之后逐渐清晰起来。
与PNG联系较密切的是GIF格式。因为GIF 中使用了LZW压缩算法所以GIF的使用需要向Unisys公司缴纳专利费这才有了PNG的推广。GIF被人熟知主要是因为一些动态表情包其实GIF也是一种无损压缩算法只不过GIF可以存放多张图像人们在显示时将多张图像依次读取并显示就可以得到动画效果。
之前提到的CV_8UC3就是标准的24位BGR一共24bit真彩色可以表达2^241677万种颜色而人眼只能识别一千万种。真彩色图通常是指RGB 8:8:8但在显示器上显示的颜色就不一定是真彩色要得到真彩色图像需要有真彩色显示适配器现在在PC上用的VGA适配器是很难得到真彩色图像的。VGAVideo Graphics Adapter接口又叫D-sub接口是D-subminiature的简称。显卡所处理的信息最终都要输出到显示器上而液晶显示器如LCD之前的CRT显示器只能接收模拟信号所以就有了VGA标准输出模拟信号。VGA物理接口是梯形的共3行15个针孔。VGA接口竖置的说明是集成显卡VGA接口横置说明是独立显卡。 与VGA对应的就是HDMI了这是High Definition Multimedia Interface高清多媒体接口可以传输视频和音频数字信号。对比之下VGA只能传输视频信号音频信号需要另外的连线。因为是HDMi设备可以接收数字信号这样就无需进行A/D、D/A转换了
说到接口就顺便看一下日常使用的手机接口。 TypeA即我们常见的标准USB大口主流的可以分为USB2.0速度几十M/S和USB3.0速度上百M/S
TypeB常见于打印机以及带触摸和USB接口的显示器日常使用频率低。但是Type-B的分支Micro B接口和Mini B是大多数旧款手机、学习机、数码相机等的的接口格式。
MircoB分为MicroB 2.0和MicroB 3.0MicroB 3.0更宽所以可以兼容MicroB 2.0一般用于移动硬盘我也见过三星一款手机的耳机以此为接口。该接口过于扁长多次插拔后故障率较高 Type-C目前绝大多数手机的充电/数据接口有些还同时是手机的耳机接口。 这里可以看到通过USB Type-C集成了HDMI的功能既然HDMI可以同时传输视频音频所以有些手机厂商取消了耳机接口通过USB Type-C连接耳机。
后记
OpenCV的官方文档是值得仔细看的不仅有代码样例还有很详细的解读通过一些很具体而形象的例子可以快速理解图像处理的知识。
Reference
1.http://www.cnblogs.com/wangguchangqing/p/4016179.html
2.https://baijiahao.baidu.com/s?id1611944986325018535wfrspiderforpc
3.http://www.cnblogs.com/wangguchangqing/p/3841271.html
4.https://docs.opencv.org/3.4.0/d3/d63/classcv_1_1Mat.html
