制作一个 Mat 类型的对象数组。输出窗口显示相同的帧

Posted 2023-02-21

【中文标题】制作一个 Mat 类型的对象数组。输出窗口显示相同的帧

【英文标题】：Making an array of Mat type objects. The output window shows the same frame

【发布时间】：2015-05-03 09:20:08

【问题描述】：

以下是我的代码。它有一组 Mat 类型的对象。我将在 for 循环中制作的 Mat 添加为 imgArr[index] = img.但是当我输出所有帧以查看窗口上的动画时，它只显示最后一帧并显示同一帧。

namedWindow( "Display window", WINDOW_AUTOSIZE );// Create a window for display.

int numFrames = endFrame - startFrame;          // Total number of frames
Mat imgArr[100];

for(long int FrameNumber = startFrame; FrameNumber < endFrame; FrameNumber++)

    fp.seekg( BytesPerFrame*(FrameNumber), std::ios::beg);
    char buffer[BytesPerImage];

    fp.read(buffer, BytesPerImage);
    short image[512*512];

    short min = 20000, max=1000;


    for ( int i = 0; i < BytesPerImage; i=i+2 )
    
        int a;
        a = floor(i/2)+1;
        //  take first character
        image[a] = (static_cast<unsigned int>(static_cast<unsigned char>(buffer[i+1]))*256+static_cast<unsigned int>(static_cast<unsigned char>(buffer[i])));
        if(image[a] < min)
            min = image[a];
        
        if(image[a] > max)
            max = image[a];
        

    

    // Processing the image
    Mat img(512, 512, CV_16S, image);
    img -= (min);
    img *= (32767/max); // (330000/2500);
    img *= ((max/min)/2) + 2;    // 16;
    imgArr[FrameNumber-startFrame] = img;


for(int i = 0; i<numFrames; i++)
    imshow( "Display window", imgArr[i]);                   // Show our image inside it.
    waitKey(50);

【问题讨论】：

你试过'Mat::copyTo()'吗？

您的问题是您没有复制图像，而只是将 mat 链接到“image”的（固定）内存地址，这对于每个 mat 都是相同的。试试 imgArr[FrameNumber-startFrame] = img.clone();而是为每个垫子深度复制图像内存。或使用标志复制menory wgen 创建img

【参考方案1】：

您的代码有很多地方没有做好。我将尝试列出它们：

namedWindow( "Display window", WINDOW_AUTOSIZE );// Create a window for display.

int numFrames = endFrame - startFrame;          // Total number of frames
Mat imgArr[100];

第一个问题：如果你的帧数numFrames 大于100 怎么办？这样会更安全：

std::vector<Mat> imgVector;
imgVector.reserve(numFrames);

然后在每个新帧你push_back 一个图像。让我们继续吧。

for(long int FrameNumber = startFrame; FrameNumber < endFrame; FrameNumber++)

    fp.seekg( BytesPerFrame*(FrameNumber), std::ios::beg); //Hmmm, when did you compute BytesPerFrame?
    char buffer[BytesPerImage]; //This is actually not C++, you probably even got a warning

您应该将char buffer[BytesPerImage] 替换为char* buffer = new char[BytesPerImage];。您还应该在循环之前预分配这个中间缓冲区，这样您就必须只分配一次并多次使用它。然后，在循环之后，你释放它：delete[] buffer;。

    fp.read(buffer, BytesPerImage); //This seems fine
    short image[512*512]; //What's this?

512 是什么？我可以理解稍后查看您的代码，但您应该在某个地方定义如下：

const int MYWIDTH = 512;
const int MYHEIGHT = 512;
const int BYTES_PER_IMAGE = MYWIDTH * MYHEIGHT * 2; //Maybe also the 2 should be a constant named `BYTES_PER_PIXEL`

此外，在这种情况下，让我们使用short* image = new short[MYWIDTH*MYHEIGHT]; 动态分配您的数据。但是，这不会正常工作：不幸的是，如果您从外部缓冲区构造Mat，则不会自动管理释放。最好反过来：创建您的Mat，然后将其用作您的缓冲区。它看起来像这样：

    Mat img(MYHEIGHT, MYWIDTH, CV_16S); //
    short* image = static_cast<short*> img.ptr();

进一步操作的一个问题是可能存在“填充字节”。 512x512 图像不太可能，但谁知道呢。请断言以下将是正确的（请参阅doc）：

    (img.cols == img.step1() )

然后：

    short min = 20000, max=1000; 

为什么不max=0？此外，min 可以初始化为 32767，或者更优雅地初始化为 std::numeric_limits<short>::max() (#include <limits.h>)

    for ( int i = 0; i < BytesPerImage; i=i+2 )
    
        int a;
        a = floor(i/2)+1;
        //  take first character
        image[a] = (static_cast<unsigned int>(static_cast<unsigned char>(buffer[i+1]))*256+static_cast<unsigned int>(static_cast<unsigned char>(buffer[i])));
        if(image[a] < min)
            min = image[a];
        
        if(image[a] > max)
            max = image[a];
        

    

我的理解是：您的输入缓冲区是以大端表示的 16 位图像（最重要的字节在最不重要的字节之前）。我看到的问题：

如果最高有效字节超过 127 怎么办？那么你的输出值就会溢出，如128*256=32768 > 32767。 floor(i/2)。 floor 不是必需的：当你除一个整数值时，它总是返回结果的整数部分。此外，鉴于您的 for 循环的定义，i 始终是偶数（您增加 2），因此 floor 操作是两次不必要的。 int a; a = floor(i/2)+1; 删除+1：想想0 索引像素，您会立即看到您将值分配给错误的像素。对于最后一个像素，您实际上会遇到分段错误。你的指令变成：const int a = i/2;（Ehi，多么简单！:)） image[a] = [...];：你正在做的一些演员阵容实际上是必要的，尤其是unsigned char的演员阵容。不过，我想知道，您为什么不首先将buffer 读作unsigned char 的缓冲区。所有unsigned int 转换都可以省略，因为最低有效字节不需要它，而使用整数值256 已经可以提升像素数据

客串：min 和 max 更新函数可以写成：

min = std::min(min,image[a]);
max = std::max(max,image[a]);

让我们继续吧：

    // Processing the image
    Mat img(512, 512, CV_16S, image); //Already done, now remove

Mat 的创建已经完成。

   img -= (min);
   img *= (32767/max); // (330000/2500);

好的，这有一个使用 opencv 库的更简单的等价物，我们稍后会谈到。这里有一个问题：这次你真的应该为你的部门使用float

   img *= (float(32767)/max);

顺便说一句，我认为在这种情况下，您希望max-min 成为分母：

   img *= (float(32767)/(max-min));

以下我不明白：

   img *= ((max/min)/2) + 2;    // 16;

往下看，

 imgArr[FrameNumber-startFrame] = img;

鉴于我上面建议的更改（图像的std::vector），这变成：

 imgVector.push_back(img); 

完成！

---

最后一点：在我看来，您正在尝试做的事情可以通过cv::normalize 获得。你可以这样做：

cv::normalize(img, img, 0, 32767, NORM_MINMAX, CV_16UC1);

【讨论】：

注意：This guide 与正确获取此答案的格式相关。

【参考方案2】：

如果你像这样构造一个 cv::Mat：

short pixels[512*512];
Mat img(512, 512, CV_16S, pixels);

一旦离开范围，指向像素的指针将无效。

要么克隆你的垫子：

imgArr[FrameNumber-startFrame] = img.clone();

或预先分配它，并读入现有像素：

Mat img(512, 512, CV_16S);
fp.read(img.data, BytesPerImage);

另外：请将整个 for ( int i = 0; i < BytesPerImage; i=i+2 )（恐怖！！）循环替换为：

double minVal,maxVal;
minMaxLoc(img, &minVal, &maxVal, 0,0);