opencv中的图像坐标和行列的关系

1、opencv 中文站中有一篇关于 opencv 基础操作的文章opencv 编程简介（矩阵/图像/ 视频的基本读写操作）入门必读，上面对 opencv 的一些入门操作进行了具体的介绍。我也是看了这篇文章后才开头了 opencv 的编程。但是最近发觉了一个理解上的小失误，导致一个问题困扰了很长时间。现在问题解决了，就把思考的过程写在这跟大家共享一下。该文章其中有一部分是关于如何操作图像像素值的介绍： 基于指针的直接访问：(简洁高效)iplimage* img = cvcreateimage(cvsize(640,480),ipl_depth_8u,1);int height = img->

2、height; int width = img->width;int step = img->widthstep/sizeof(uchar); uchar* data = (uchar *)img->imagedata; datai*step+j = 111;对像素值的访问，作者用了 datai*step+j这样的格式，当时没怎么认真想，就认为这是图像中坐标为(i, j)像素的值，其实并不是这样的。首先，来看一下iplimage 的结构，其中像素值存放在char *imagedata 指针做指向的区域，opencv 官方文档中将其解释为“a pointer to the al

3、igned image data“，就是指向排列好的图像数据的指针。但是指针取出来，是一个一维数组 datai*step+j，是怎么体现出“排列好的”这共性质的呢？ opencv 用了一个关心的变量来实现。就是 iplimage 的widthstep，它表示图像一行有多少个字节。用这个值除以一个像素所占的字节数，就可以 得到一行有多少个像素。datai*step+j就是第 i 行第j 个像素的像素值(i 和 j 从 0 开头， 这个应当不用我说吧)。但是，假如用(i, j)来表示坐标的话，正好反了。由于行号是在列的方向递增的。比如说第 5 行，那么它的纵坐标应当是 5-1。第五行的第几个，这个

4、几才代表横坐标。明白了这点就好办了，假如想用(i, j)同时来表示坐标和数组中的点，那么应当用datai+j*step。i 在图像宽度范围内递增，j 在图像高度范围内递增。假如图像宽和高非别为 w 和 h，那么对像素的遍历可以用下面的循环搞定：for(int j = 0; j < h; j+) for(int i = 0; i < w; i+) printf(“(%d, %d)=%dt“, i, j, datai+j*step);以后就定义成 datai+j*step，便利后面的操作。一般状况下还是习惯 i 在前、j 在后的格式。（ 坐标是从 0 开头的， 并且是相对图像原点的位置

5、。 图像原点或者是左上角(img->origin=ipl_origin_tl) 或者是左下角 (img->origin=ipl_origin_bl) ）· 假设有 8-bit 1通道的图像 i (iplimage* img)：i(x,y) (uchar*)(img->imagedata + img->widthstep*y)x· 假设有 8-bit 3-通道的图像 i (iplimage* img)： i(x,y)blue (uchar*)(img->imagedata + img->widthstep*y)x*3i(x,y)green

6、(uchar*)(img->imagedata + img->widthstep*y)x*3+1 i(x,y)red (uchar*)(img->imagedata + img->widthstep*y)x*3+2 例如，给点 (100,100) 的亮度增加 30 ，那么可以这样做：cvpoint pt = 100,100;(uchar*)(img->imagedata + img->widthstep*pt.y)pt.x*3 += 30; (uchar*)(img->imagedata + img->widthstep*pt.y)pt.x*3+

7、1 += 30; (uchar*)(img->imagedata + img->widthstep*pt.y)pt.x*3+2 += 30; 或者更高效地：cvpoint pt = 100,100;uchar* temp_ptr = &(uchar*)(img->imagedata + img->widthstep*pt.y)pt.x*3; temp_ptr0 += 30;temp_ptr1 += 30;temp_ptr2 += 30;· 假设有 32-bit 浮点数, 1-通道 图像 i (iplimage* img)：i(x,y) (float*)

8、(img->imagedata + img->widthstep*y)x· 现在，一般的状况下，假设有 n-通道，类型为 t 的图像：i(x,y)c (t*)(img->imagedata + img->widthstep*y)x*n + c 你可以使用宏 cv_image_elem( image_header, elemtype, y, x_nc ) i(x,y)c cv_image_elem( img, t, y, x*n + c )也有针对各种图像（包括 4 通道图像）和矩阵的函数（ cvget2d, cvset2d ）， 但是它们格外慢。如何访问矩阵元

9、素？方法是类似的（下面的例子都是针对 0 起点的列和行）· 设有 32-bit 浮点数的实数矩阵 m (cvmat* mat)： m(i,j) (float*)(mat->data.ptr + mat->step*i)j· 设有 64-bit 浮点数的复数矩阵 m (cvmat* mat)：re m(i,j) (double*)(mat->data.ptr + mat->step*i)j*2 im m(i,j) (double*)(mat->data.ptr + mat->step*i)j*2+1· 对单通道矩阵，有宏 cv_m

10、at_elem( matrix, elemtype, row, col ), 例如对 32-bit浮点数的实数矩阵：m(i,j) cv_mat_elem( mat, float, i, j ),例如，这儿是一个 3x3 单位矩阵的初始化：cv_mat_elem(mat,float,0,0) =1.f;cv_mat_elem(mat,float,0,1) =0.f;cv_mat_elem(mat,float,0,2) =0.f;cv_mat_elem(mat,float,1,0) =0.f;cv_mat_elem(mat,float,1,1) =1.f;cv_mat_elem(mat,float

11、,1,2) =0.f;cv_mat_elem(mat,float,2,0) =0.f;cv_mat_elem(mat,float,2,1) =0.f;cv_mat_elem(mat,float,2,2) =1.f;opencv 中猎取图像某一像素值 保藏this is a basic example for the opencv.first we must know the structure of iplimage:ipl image:iplimage|- int nchannels; / number of color channels (1,2,3,4)|- int depth; / p

12、ixel depth in bits:| / ipl_depth_8u, ipl_depth_8s,| / ipl_depth_16u,ipl_depth_16s,| / ipl_depth_32s,ipl_depth_32f,| / ipl_depth_64f|- int width; / image width in pixels|- int height; / image height in pixels|- char* imagedata; / pointer to aligned image data| / note that color images are stored in b

13、gr order|- int dataorder; / 0 - interleaved color channels,| / 1 - separate color channels| / cvcreateimage can only create interleaved images|- int origin; / 0 - top-left origin,| / 1 - bottom-left origin (windows bitmaps style)|- int widthstep; / size of aligned image row in bytes|- int imagesize;

14、 / image data size in bytes = height*widthstep|- struct _iplroi *roi;/ image roi. when not null specifies image| / region to be processed.|- char *imagedataorigin; / pointer to the unaligned origin of image data| / (needed for correct image deallocation)|- int align; / alignment of image rows: 4 or

15、8 byte alignment| / opencv ignores this and uses widthstep instead|- char colormodel4; / color model - ignored by opencv/-int main(int argc, char* argv).iplimage *img=cvloadimage(“c:/fruitfs.bmp“,1); cvscalar s;for(int i=0;i<img->height;i+). for(int j=0;j<img->width;j+).s=cvget2d(img,i,j); / get the (i,j) pixel value printf(“b=%f, g=%f, r=%f “,s.val0,s.val1,s.val2); s.val0=111;s.val