opencv-矩阵运算
Posted 天子骄龙
tags:
篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了opencv-矩阵运算相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
opencv矩阵运算
简单介绍
本篇承接上一篇。继续opencv下矩阵计算的函数使用。
计算矩阵的逆
注意：矩阵A是可逆矩阵的充分必要条件是行列式detA不等于0。
详细代码
double x[3][3] = {{1, 2, 3}, {2, 2, 1}, {3, 4, 3}}; double y[3][3] = {{1, 0, 0}, {0, 2, 0}, {0, 0, 3}}; void showMatdate(Mat tmpMat){ int i, j; CvScalar s1; Width = tmpMat.rows; Height = tmpMat.cols; IplImage tmp; tmp = tmpMat; for(i=0; i< Width; i++){ for(j=0; j<Height; j++){ s1 = cvGet2D(&tmp, i, j); printf("%0.1lf ", s1.val[0]); } printf("\n"); } printf("\n"); } int main(int argc, char *argv[]){ /*************初始化矩阵*****************************/ mat1 = Mat(3, 3, CV_64FC1, x); src1 = mat1; mat2 = Mat(3, 3, CV_64FC1, y); src2 = mat2; /*************显示矩阵数据***************************/ printf("mat1:\n"); showMatdate(mat1); /*****************矩阵的逆**********************/ mat3 = Mat(3, 3, CV_64FC1); src3 = mat3; cvInvert(&src1, &src3); showMatdate(mat3); return 0; }
结果显示
矩阵元素自然对数
详细代码
/*****************矩阵元素自然对数**********************/ mat3 = Mat(3, 3, CV_64FC1); src3 = mat3; cvLog(&src1, &src3); showMatdate(mat3);
结果显示
矩阵查找表转换
详细代码
/*****************矩阵查找表转换**×******************/ uchar lut[256]; mat3 = Mat(3, 3, CV_8UC1); src3 = mat3; mat1.convertTo(mat1, CV_8UC1); src1 = mat1; mat2 = cvCreateMatHeader(1, 256, CV_8UC1); src2 = mat2; for (int i = 0; i < 256; i++) { lut[i] = 255 - i; } cvSetData(&src2, lut, 0); cvLUT(&src1, &src3, &src2); printf("cvLUT(mat1):\n"); showMatdate(mat3);
注意：mat3 = src2[mat1].（假设mat1格式为CV_8U）
mat3 = src2[mat1 + 128].（假设mat1格式为CV_8S）
结果显示
计算向量间马氏距离
详细代码
/*************显示矩阵数据***************************/ printf("mat1:\n"); showMatdate(mat1); printf("mat2:\n"); showMatdate(mat2); /*****************计算向量间马氏距离**********************/ mat3 = Mat(3, 3, CV_64FC1, z); src3 = mat3; printf("mat3:\n"); showMatdate(mat3); tmp = cvMahalanobis(&src1, &src2, &src3); printf("cvMahalanobis(mat1, mat2, mat3): %.1lf\n", tmp);
马氏距离的定义。參考例如以下：http://blog.csdn.net/jmy5945hh/article/details/20536929
结果显示
获得矩阵元素间最大值
详细代码
/*****************计算矩阵參数间最大值**********************/ mat3 = Mat(3, 3, CV_64FC1); src3 = mat3; cvMax(&src1, &src2, &src3); printf("cvMax(mat1, mat2):\n"); showMatdate(mat3);
类似的还有cvMaxS:计算矩阵元素和參数的最大值。cvAvg：计算矩阵元素的平均值。
cvAvgSdv：计算矩阵元素的平均值和标准差。
cvMin：计算矩阵參数间最小值。
cvMinS：计算矩阵元素和參数的最小值。
结果显示
单通道合成多通道矩阵
详细代码
mat3 = Mat(1, 3, CV_8UC3); src3 = mat3; cvMerge(&src1, &src2, 0, 0, &src3); printf("cvMax(mat1, mat2):\n"); showMatdate(mat3);
相应的函数为：split()（将多通道分离为单通道矩阵）。
获取矩阵最大最小元素
详细代码
printf("mat1:\n"); showMatdate(mat1); cvMinMaxLoc(&src1, &min, &max, &min_p1, &max_p2); printf("min:%lf, min_p1.x:%d, min_p1.y:%d\n", min, min_p1.x, min_p1.y); printf("max:%lf, max_p2.x:%d, max_p2.y:%d\n", max, max_p2.x, max_p2.y);
获取到最大最小值：max，min。以及它们的相应位置坐标：min_p1, max_p2。
结果显示
两个矩阵傅里叶频谱相乘
详细代码
printf("mat1:\n"); showMatdate(mat1); printf("mat2:\n"); showMatdate(mat2); mat3 = Mat(3, 3, CV_64FC1); src3 = mat3; cvMulSpectrums(&src1, &src2, &src3, DFT_ROWS); printf("mat3:\n"); showMatdate(mat3);
结果显示
矩阵乘法
详细代码
printf("mat1:\n"); showMatdate(mat1); printf("mat2:\n"); showMatdate(mat2); mat3 = Mat(3, 3, CV_64FC1); src3 = mat3; cvMul(&src1, &src2, &src3, 3); printf("cvMul(mat1 * mat2 * 3):\n"); showMatdate(mat3);
结果显示
矩阵和转置的乘积
详细代码
printf("mat1:\n"); showMatdate(mat1); printf("mat2:\n"); showMatdate(mat2); mat3 = Mat(3, 3, CV_64FC1); src3 = mat3; cvMulTransposed(&src1, &src3, 0, &src2); printf("cvMulTransposed(mat1):\n"); showMatdate(mat3);
void cvMulTransposed( const CvArr* src, CvArr* dst, int order, const CvArr* delta=NULL );
src:输入矩阵
dst:目标矩阵
order:乘法顺序
delta:一个可选数组， 在乘法之前从 src 中减去该数组。函数 cvMulTransposed 计算 src 和它的转置的乘积。
函数求值公式：
假设 order=0
dst=(src-delta)*(src-delta)T
否则
dst=(src-delta)T*(src-delta)
结果显示
矩阵绝对差等
详细代码
printf("mat1:\n"); showMatdate(mat1); printf("mat2:\n"); showMatdate(mat2); mat3 = Mat(3, 3, CV_64FC1); src3 = mat3; tmp = cvNorm(&src1, &src2, NORM_L1); printf("cvNorm(mat1, mat2, NORM_INF):%lf\n", tmp);
double cvNorm(const CvArr* arr1, const CvArr* arr2=NULL, int norm_type=CV_L2, const CvArr* mask=NULL )
假设arr2 == NULL
则：
否则：
或者
结果显示
极性坐标转换到笛卡尔坐标
详细代码
printf("mat1:\n"); showMatdate(mat1); printf("mat2:\n"); showMatdate(mat2); mat3 = Mat(3, 1, CV_64FC1); src3 = mat3; mat4 = Mat(3, 1, CV_64FC1); src4 = mat4; cvPolarToCart(&src1, &src2, &src3, &src4, true); printf("cvPolarToCart(mat1, mat2)--x:\n"); showMatdate(mat3); printf("cvPolarToCart(mat1, mat2)--y:\n"); showMatdate(mat4);
void cvPolarToCart(const CvArr* magnitude, const CvArr* angle, CvArr* x, CvArr* y, int angle_in_degrees=0)
magnitude:极坐标的长度。angle:极坐标的角度。 x：笛卡尔X坐标。
y：笛卡尔Y坐标。 angle_in_degrees：若为true，表示输入的是角度，否则表示输入的是弧度。
结果显示
矩阵元素求幂
详细代码
printf("mat1:\n"); showMatdate(mat1); mat3 = Mat(3, 1, CV_64FC1); src3 = mat3; cvPow(&src1, &src3, 2); printf("cvPow(mat1, 2):\n"); showMatdate(mat3);
结果显示
矩阵简化为向量
详细代
printf("mat1:\n"); showMatdate(mat1); mat3 = Mat(3, 1, CV_64FC1); src3 = mat3; cvReduce(&src1, &src3, 1, CV_REDUCE_MAX); printf("cvReduce(mat1, 1 , CV_REDUCE_MAX):\n"); showMatdate(mat3);
void cvReduce(const CvArr* src, CvArr* dst, int dim=-1, int op=CV_REDUCE_SUM)
src:待简化的矩阵。
dst：生成的向量。
dim：0意味着矩阵被处理成一行,1意味着矩阵被处理成为一列,-1时维数将依据输出向量的大小自己主动选择.
op:
CV_REDUCE_SUM-输出是矩阵的全部行/列的和.
CV_REDUCE_AVG-输出是矩阵的全部行/列的平均向量.
CV_REDUCE_MAX-输出是矩阵的全部行/列的最大值.
CV_REDUCE_MIN-输出是矩阵的全部行/列的最小值.
结果显示
以上是关于opencv-矩阵运算的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章