如果你不太能理解CvType.CV_8UCX,CvType.CV_8SCX,CvType.CV_16UCX,CvType.CV_16SCX等
等参数的作用和意义。
那么,这篇文章 一文弄明白 OpenCV Mat 中通道channels的作用 可以帮你解惑。
以下内容基于OpenCV SDK 4.6.0v
2. CvType
这个类型主要是用来定义Mat中的数据类型的。常见使用场景就是在创建Mat的时候,进行定义。
那么CvType这个类型会定义哪些参数呢?很简单它决定了Mat中的图片数据的两个基本指标:
- 通道channels:也就是mat.channels() 返回的值只能是1~4 这三个参数。
- 深度depth:也就是mat中每个像素参数的储值范围。该值存储在每个通道中的byte[]数组中,每个数组中的数值的范围就是由深度进行决定的。
关于通道的概念,我前面有篇文章介绍过https://zinyan.com/?p=493。如果不太了解通道的概念可以阅读上篇内容。
2.1 深度-depth
我们通过CvType源码可以看到,OpenCV已经定义好了8种深度参数:
上面名称中的8U,8S,16U,16S,32S,64F,16F等等前面的数字代表了比特数
也就是说:8bite,16bite,32bite,64bite。用来定义取值范围,后面的字母U,S,F代表了符号和精度。
- U : unsigned int , 无符号整形,也就正整数
- S : signed int , 有符号整形,包括负数和正数,但是都是整数
- F : float , 单精度浮点型,也就是带小数点。(PS:Float类型本身是支持负数的)
所以结合定义我们就能理解:
- CV_8U:是一个8位正整数,代表参数的取值范围 0~255
- CV_8S:是一个8位正负数,代表参数的取值范围 -128~127
- CV_16U:是一个16位正整数,代表参数的取值范围 0~65535
- CV_16S:是一个16位正负数,代表参数的取值范围 -32768~32767
- CV_16F:是一个16位浮点数,代表参数的取值范围 -65504 ~ 65504
- CV_32S:是一个32位正整数,代表参数的取值范围 2147483648~2147483647
- CV_32F:是一个32位浮点数,代表参数的取值范围 1.18x10^-38^~3.40x10^38^
- CV_64F:是一个64位浮点数,代表参数的取值范围 2.23x10^-308^~1.79x10^308^
PS:关于浮点数的精度问题和范围问题,大家可以搜索更详细的。上面的参数范围通过网络汇总得到的。
2.2 通道-channels
在OpenCV定义中,通道数最大为4,最小为1.体现在代码中,也就是CvType类中定义的C1,C2,C3,C4了。
- C1:代表单通道
- C2:代表双通道
- C3:代表三通到
- C4:代表四通道
在OpenCV中,一个像素点的颜色值采用duble[] 双精度浮点数组存储。
而通道就定义了这个double[] 数组的长度。
例如图片是一个RGB格式的彩色图片,那么图片中的一个像素就需要R,G,B三个值混合才能确定具体颜色。
我们就需要一个double[3]的数组来记录下分别记录下该像素点下面的R,G,B的值分别是多少。
所以这张图片采用的就是C3三通道。
而RGB通常是0~255范围的整数。
OpenCV就通过我们上面介绍的深度来表示颜色的取值范围。
两者结合起来就是:
CvType.CV_8UC3 :表示三通道,每个通道内参数的取值范围为8位正整数,也就是0~255
最后,我们结合Mat创建时的参数来理解就是:
归纳一下,CvType定义的都是Mat中的数据存储的类型。
定义了Mat存储的像素值是由多少个,每个像素值的取值范围是多少。
因为针对Mat的各种算法都是处理的每个像素点的数值。处理数值进行计算,就需要告诉算法每个数值的取值范围是多少。
3. 其他
假如Mat是通过外部传入过来的。我们如何确定Mat的通道数和每个数值的取值范围呢?
CvType中提供了相关的查询方法,可以让我们通过type类型进行转换为相应的类型值。
示例如下:
除此之外还可以进行通道数查询。
3.1 废弃 CV_USRTYPE1
关于CvType.CV_USRTYPE1 的值已经等同于CV_16F了。所以该参数也被打上了@deprecated注解。代表已经被废弃
建议大家不要使用。
3.2 ELEM_SIZE 方法
CvType中的其他方法都比较好理解。最后就有一个public static final int ELEM_SIZE(int type) 方法
该方法传递type值。也就是所谓的CvType.CV_8UC1等参数值。
然后返回的是一个int变量。
该方法返回的变量是为了表示每个通道中的参数的字节数。1字节表示8bit,也就是8位。
所以我们如果是CV_8U,CV_8S,直接返回通道数就可以了。
如果是16位的数据,就需要返回2*channels,32位就需要4*channels,64位需要8*channels。
4.小结
到这里关于OpenCV中的CvType的介绍就结束了。
我们如果在使用过程中出现了有关于CvType的错误。那么大部分情况下都在于我们对于CvType的陌生造成的。
或者使用了对于通道和深度有要求的算法造成错误。