有效的方式訪問opencv Mat元素

Question

我想玩一些OpenCV，並想出了一個有趣的小場景工作。 （x，y），（x + 1，y）（x，y + 1）和（x + 1，y）的顏色值相加， y + 1））並將結果除以4得到平均顏色值。然後，我處理的下一組像素是（x + 2，y + 2），它有3個相鄰像素。

然後，我也希望能夠做一個類似的事情，但與9像素（與選定的座標作爲中心工作）。

最初我從高斯模糊類型掩模開始，但這不是我想要的結果。從這些計算中，我只想得到1個像素值。所以輸出圖像將是1/4或1/9的大小。所以現在我已經得到了它的工作，我已經從字面上寫出來的計算在for循環：

for (int i = 1; i < myImage.rows -1; i++) 
{ 
    b = 0; 
    for (int k = 1; k < myImage.cols -1; k++) 
    { 
     //9 pixel radius 
     Result.at<Vec3b>(a, b)[1] = (myImage.at<Vec3b>(i-1, k-1)[1]+myImage.at<Vec3b>(i-1, k)[1]+myImage.at<Vec3b>(i+1, k)[1] + myImage.at<Vec3b>(i, k)[1]+myImage.at<Vec3b>(i, k-1)[1]+myImage.at<Vec3b>(i, k+1)[1] + myImage.at<Vec3b>(i + 1, k+1)[1] + myImage.at<Vec3b>(i-1, k + 1)[1] + myImage.at<Vec3b>(i + 1, k - 1)[1])/9; 
     Result.at<Vec3b>(a, b)[2] = (myImage.at<Vec3b>(i-1, k-1)[2]+myImage.at<Vec3b>(i-1, k)[2]+myImage.at<Vec3b>(i+1, k)[2] + myImage.at<Vec3b>(i, k)[2]+myImage.at<Vec3b>(i, k-1)[2]+myImage.at<Vec3b>(i, k+1)[2] + myImage.at<Vec3b>(i + 1, k+1)[2] + myImage.at<Vec3b>(i-1, k + 1)[2] + myImage.at<Vec3b>(i + 1, k - 1)[2])/9; 
     Result.at<Vec3b>(a, b)[0] = (myImage.at<Vec3b>(i-1, k-1)[0]+myImage.at<Vec3b>(i-1, k)[0]+myImage.at<Vec3b>(i+1, k)[0] + myImage.at<Vec3b>(i, k)[0]+myImage.at<Vec3b>(i, k-1)[0]+myImage.at<Vec3b>(i, k+1)[0] + myImage.at<Vec3b>(i + 1, k+1)[0] + myImage.at<Vec3b>(i-1, k + 1)[0] + myImage.at<Vec3b>(i + 1, k - 1)[0])/9; 

     //4 pixel radius 
     //  Result.at<Vec3b>(a, b)[1] = (myImage.at<Vec3b>(i, k)[1] + myImage.at<Vec3b>(i + 1, k)[1] + myImage.at<Vec3b>(i, k + 1)[1] + myImage.at<Vec3b>(i, k - 1)[1] + myImage.at<Vec3b>(i - 1, k)[1])/5; 
     //  Result.at<Vec3b>(a, b)[2] = (myImage.at<Vec3b>(i, k)[2] + myImage.at<Vec3b>(i + 1, k)[2] + myImage.at<Vec3b>(i, k + 1)[2] + myImage.at<Vec3b>(i, k - 1)[2] + myImage.at<Vec3b>(i - 1, k)[2])/5; 
     //  Result.at<Vec3b>(a, b)[0] = (myImage.at<Vec3b>(i, k)[0] + myImage.at<Vec3b>(i + 1, k)[0] + myImage.at<Vec3b>(i, k + 1)[0] + myImage.at<Vec3b>(i, k - 1)[0] + myImage.at<Vec3b>(i - 1, k)[0])/5; 
     b++; 
    } 
    a++; 
} 

顯然，這是可以設置被稱爲兩個選項不同的功能，但我我只是想知道是否有更高效的方法來實現這一點，這會讓掩碼的大小發生改變。

感謝您的幫助！

Answer 1

我假設你想要做的這一切，沒有內置函數（如resize，mean，或filter2d），只是想用at直接處理圖像。還有可以進一步的優化，但這是對原始代碼的合理和可理解的改進。

此外，應該指出的是，我忽略任何額外的行/列時，圖像大小不是由比例因子整除。如果你想要不同的東西，你需要指定預期的行爲。

我要做的第一件事就是改變你認爲的目標像素。假設你有一個3x3的鄰里，象這樣：

1 2 3 
4 5 6 
7 8 9 

我們將採取所有這些像素的平均值無論如何，所以無論我們稱之爲像素5目標或像素1，使生成的映像沒有什麼區別。我將調用像素1的目標，因爲它使數學更清晰。

的1像素將永遠是比例因子整除座標。如果比例因子是2，那麼座標1將始終均勻。其次，不是在原始圖像尺寸上循環，這實際上導致重複計算Result中的相同像素，我將循環遍歷Result的尺寸並找出原始圖像中的哪些像素有助於結果中的每個像素。

因此，要找到結果圖像中對應於像素(x, y)的原始圖像中的鄰域，我們只需要查找該鄰域的像素1。由於它的比例因子的倍數，它只是

(x * scaleFactor, y * scaleFactor) 

最後，我們需要兩個嵌套循環在scaleFactor x scaleFactor窗口中添加循環。這是避免必須輸出這些長計算的部分。

在上面的3×3示例中，例如，在(x, y)附近像素9將是：

(x * scaleFactor + 2, y * scaleFactor + 2) 

我也直接做平均值計算在載體中而不是單獨做每個信道。這意味着我們的結果將溢出uchar，所以我使用Vec3i並在分割後將其重新設置爲Vec3b。這是您應該考慮使用內置函數mean來計算窗口平均值的一個地方，因爲它將消除這些新循環的需要。

所以，如果我們的原始圖像是myImage，我們有：

int scaleFactor = 3; 

Mat Result(myImage.rows/scaleFactor, myImage.rows/scaleFactor, 
      myImage.type(), Scalar::all(0)); 

for (int i = 0; i < Result.rows; i++) 
{ 
    for (int k = 0; k < Result.cols; k++) 
    { 
     // make sum an int vector so it can hold 
     // value = scaleFactor x scaleFactor x 255 
     Vec3i areaSum = Vec3i(0,0,0); 
     for (int m = 0; m < scaleFactor; m++) 
     { 
      for (int n = 0; n < scaleFactor; n++) 
      { 
       areaSum += myImage.at<Vec3b>(i*scaleFactor+m, k*scaleFactor+n); 
      } 
     } 

     Result.at<Vec3b>(i,k) = Vec3b(areaSum/(scaleFactor*scaleFactor)); 
    } 
} 

這裏有幾個樣本...

原文：

比例因子= 2 ：

比例因子= 3：

比例因子= 5：