如何以优雅的方式使用 OpenCV、c++ 检索偶数/奇数索引中的值？

Posted 2023-02-22

【中文标题】如何以优雅的方式使用 OpenCV、c++ 检索偶数/奇数索引中的值？

【英文标题】：How to retrieve values in even/odd indices using OpenCV, c++ in an elegant way?

【发布时间】：2016-04-13 00:54:20

【问题描述】：

考虑一下，我有以下矩阵

0   1  2  3  
4   5  6  7  
8   9 10 11  
12 13 14 15  

我想在不使用 for 循环的情况下检索偶数索引中的值（x 和 y 索引都是偶数）。

0  2
8 10

我有大尺寸的图像（许多 5000*5000+ 灰度矩阵）。使用 for 循环似乎不是最好的方法。我想知道是否有比 for 循环更好的方法。

我尝试使用以下掩码，然后执行操作，但效率不高，因为我需要进行 4*n^2 乘法而不是 n^2（假设原始图像为 2n*2n）

1 0 1 0
0 0 0 0
1 0 1 0
0 0 0 0

请注意，我对矩阵进行了多次操作。任何帮助表示赞赏。

提前致谢，

【参考方案1】：

您可以删除无用的行和列，并处理一个大小为原始矩阵一半的矩阵。

您可以使用resize 函数轻松完成此操作，并使用最接近的插值：

    #include <opencv2/opencv.hpp>
#include <iostream>
using namespace cv;
using namespace std;

int main(int argc, char **argv)

    Mat1b mat = (Mat1b(4,4) << 0, 1, 2, 3,
                               4, 5, 6, 7,
                               8, 9, 10, 11, 
                               12, 13, 14, 15);

    Mat1b res;
    resize(mat, res, Size(0, 0), 0.5, 0.5, INTER_NEAREST);

    cout << "Mat:" << endl << mat << endl << endl;
    cout << "Res:" << endl << res << endl;

    return 0;

那么res 中的值只是您需要的索引处的值：

Mat:
[0, 1, 2, 3;
 4, 5, 6, 7;
 8, 9, 10, 11;
 12, 13, 14, 15]

Res:
[0, 2;
 8, 10]

---

为了将值恢复到原始位置，您可以使用具有合适模式的 Kronecker 产品（在 OpenCV 中不可用，但可以是 easily implemented）。这将产生：

Mat:
[0, 1, 2, 3;
 4, 5, 6, 7;
 8, 9, 10, 11;
 12, 13, 14, 15]

Res:
[0, 2;
 8, 10]

Res Modified:
[1, 3;
 9, 11]

Restored:
[1, 0, 3, 0;
 0, 0, 0, 0;
 9, 0, 11, 0;
 0, 0, 0, 0]

代码：

#include <opencv2/opencv.hpp>
#include <algorithm>
#include <iostream>
using namespace cv;
using namespace std;

Mat kron(const Mat A, const Mat B)

    CV_Assert(A.channels() == 1 && B.channels() == 1);

    Mat1d Ad, Bd;
    A.convertTo(Ad, CV_64F);
    B.convertTo(Bd, CV_64F);

    Mat1d Kd(Ad.rows * Bd.rows, Ad.cols * Bd.cols, 0.0);

    for (int ra = 0; ra < Ad.rows; ++ra)
    
        for (int ca = 0; ca < Ad.cols; ++ca)
        
            Kd(Range(ra*Bd.rows, (ra + 1)*Bd.rows), Range(ca*Bd.cols, (ca + 1)*Bd.cols)) = Bd.mul(Ad(ra, ca));
        
    
    Mat K;
    Kd.convertTo(K, A.type());
    return K;




int main(int argc, char **argv)

    Mat1b mat = (Mat1b(4, 4) << 0, 1, 2, 3,
        4, 5, 6, 7,
        8, 9, 10, 11,
        12, 13, 14, 15);

    Mat1b res;
    resize(mat, res, Size(0, 0), 0.5, 0.5, INTER_NEAREST);

    cout << "Mat:" << endl << mat << endl << endl;
    cout << "Res:" << endl << res << endl << endl;

    // Work on Res
    res += 1;

    cout << "Res Modified:" << endl << res << endl << endl;

    // Define the pattern
    Mat1b pattern = (Mat1b(2,2) << 1, 0, 
                                   0, 0);

    // Apply Kronecker product
    Mat1b restored = kron(res, pattern);

    cout << "Restored:" << endl << restored << endl << endl;

    return 0;

【讨论】：

让我想知道这是否是 OP 的初衷？一点***的重新发明从来没有伤害过任何人:)

非常感谢。这是一个非常好的解决方案。如果我能够以某种方式获得一个只有索引 [0,2;8,10] 非零的 4*4 矩阵，那么其余的都是零。例如在其他操作res = [1, 9; 5, 7]; 之后，我想在 4*4 矩阵中的位置获取这些值，其余的为零。最新的矩阵将是[1,0,9,0; 0,0,0,0; 5,0,7,0; 0,0,0,0]。这肯定会加快速度，但我有点贪心:)

@sm 我不明白，请您详细说明一下吗？

我会用res做一些操作，然后我想放大到原来的大小（4*4）。 res 的值将在其原始索引中，矩阵的其余部分将为零。在我们的 4*4 示例中，索引 (0,0),(0,2),(2,0),(2,2) 将是 res 的最终值，而其他像素将为零。