OpenCV 图像像素的读写操作

一、知识点
1、在OpenCV中，一切图像皆Mat。

2、对图像像素的读写操作，就是对Mat元素的遍历与访问。

3、对Mat使用数组方式遍历与访问。
  (1)、函数声明:
     

      template<typename _Tp> inline_Tp & Mat::at(int i0, int i1)

  (2)、参数说明:
      i0: 行索引。 从0开始，应小于image.rows。
      i1: 列索引。 从0开始，应小于image.cols。
      _Tp: 函数模板的类型参数，表示一个像素的数据类型。
  (3)、返回i0行i1列的元素引用，返回值是_Tp &，说明对返回值可读可写，可写会影响原始数据。
  (4)、灰度图像的遍历与访问举例:
     

      for (int row = 0; row < h; row++){for (int col = 0; col < w; col++){if (c == 1){//读int pv = image.at<uchar>(row, col);//写image.at<uchar>(row, col) = 255 - pv;}}}

  (5)、彩色图像的遍历与访问举例:
   

      for (int row = 0; row < h; row++){for (int col = 0; col < w; col++){if (c == 3){//读cv::Vec3b bgr = image.at<cv::Vec3b>(row, col);//写image.at<cv::Vec3b>(row, col)[0] = 255 - bgr[0];image.at<cv::Vec3b>(row, col)[1] = 255 - bgr[1];image.at<cv::Vec3b>(row, col)[2] = 255 - bgr[2];}}}

      
4、对Mat使用指针方式遍历与访问。
  (1)、函数声明:
   

      template<typename _Tp> inline_Tp * Mat::ptr(int y)

  (2)、参数说明:
      y: 行索引。 从0开始，应小于image.rows。
      _Tp: 函数模板的类型参数，表示返回的指针指向的数据类型，通常是一个像素的数据类型。
  (3)、返回y行首个_Tp类型数据的地址，返回值是_Tp *，说明对返回值可读可写，可写会影响原始数据。
  (4)、灰度图像的遍历与访问举例:
     

      for (int row = 0; row < h; row++){//返回row行首个元素的地址uchar * cur_row = image.ptr<uchar>(row);for (int col = 0; col < w; col++){if (c == 1){int pv = *cur_row;*cur_row = 255 - pv;cur_row++;}}}

  (5)、彩色图像的遍历与访问举例:
   

      for (int row = 0; row < h; row++){//返回row行首个元素的首个字节地址uchar * cur_row = image.ptr<uchar>(row);for (int col = 0; col < w; col++){if (c == 3){int pv1 = *cur_row;*cur_row = 255 - pv1;cur_row++;int pv2 = *cur_row;*cur_row = 255 - pv2;cur_row++;int pv3 = *cur_row;*cur_row = 255 - pv3;cur_row++;}}}

      
5、对Mat使用指针方式遍历与访问2。
  (1)、函数声明:
     

      template<typename _Tp> inline_Tp * Mat::ptr(int i0, int i1)

  (2)、参数说明:
      i0: 行索引。 从0开始，应小于image.rows。
      i1: 列索引。 从0开始，应小于image.cols。
      _Tp: 函数模板的类型参数，表示一个像素的数据类型。
  (3)、返回i0行i1列的元素地址，返回值是_Tp *，说明对返回值可读可写，可写会影响原始数据。
  (4)、灰度图像的遍历与访问举例:
     

      for (int row = 0; row < h; row++){for (int col = 0; col < w; col++){if (c == 1){uchar * pv = image.ptr<uchar>(row, col);*pv = 255 - *pv;}}}

  (5)、彩色图像的遍历与访问举例:
     

      for (int row = 0; row < h; row++){for (int col = 0; col < w; col++){if (c == 3){cv::Vec3b * pv = image.ptr<cv::Vec3b>(row, col);*pv = cv::Vec3b(255 - (*pv)[0], 255 - (*pv)[1], 255 - (*pv)[2]);}}}

       
      
二、示例代码:

#include <iostream>
#include <opencv2/opencv.hpp>void visit_by_array(cv::Mat & image)
{int w = image.cols;int h = image.rows;int c = image.channels();for (int row = 0; row < h; row++){for (int col = 0; col < w; col++){//灰度图像if (c == 1){//读int pv = image.at<uchar>(row, col);//写image.at<uchar>(row, col) = 255 - pv;}//彩色图像else if (c == 3){//读cv::Vec3b bgr = image.at<cv::Vec3b>(row, col);//写image.at<cv::Vec3b>(row, col)[0] = 255 - bgr[0];image.at<cv::Vec3b>(row, col)[1] = 255 - bgr[1];image.at<cv::Vec3b>(row, col)[2] = 255 - bgr[2];}}}
}void visit_by_pointer(cv::Mat & image)
{int w = image.cols;int h = image.rows;int c = image.channels();for (int row = 0; row < h; row++){uchar * cur_row = image.ptr<uchar>(row);for (int col = 0; col < w; col++){//灰度图像if (c == 1){//读int pv = *cur_row;//写*cur_row = 255 - pv;cur_row++;}//彩色图像else if (c == 3){//读int pv1 = *cur_row;//写*cur_row = 255 - pv1;cur_row++;//读int pv2 = *cur_row;//写*cur_row = 255 - pv2;cur_row++;//读int pv3 = *cur_row;//写*cur_row = 255 - pv3;cur_row++;}}}
}void visit_by_pointer2(cv::Mat & image)
{int w = image.cols;int h = image.rows;int c = image.channels();for (int row = 0; row < h; row++){for (int col = 0; col < w; col++){if (c == 1){uchar * pv = image.ptr<uchar>(row, col);*pv = 255 - *pv;}else if (c == 3){cv::Vec3b * pv = image.ptr<cv::Vec3b>(row, col);*pv = cv::Vec3b(255 - (*pv)[0], 255 - (*pv)[1], 255 - (*pv)[2]);}}}
}int main()
{//数组方式访问灰度图像cv::Mat m1 = cv::imread("../images/1.png", cv::IMREAD_GRAYSCALE);if (m1.empty()){std::cout << "load m1 error..." << std::endl;return -1;}cv::imshow("数组方式访问前 m1", m1);visit_by_array(m1);cv::imshow("数组方式访问后 m1", m1);//数组方式访问彩色图像cv::Mat m2 = cv::imread("../images/1.png", cv::IMREAD_COLOR_BGR);if (m2.empty()){std::cout << "load m2 error..." << std::endl;return -1;}cv::imshow("数组方式访问前 m2", m2);visit_by_array(m2);cv::imshow("数组方式访问后 m2", m2);//指针方式1访问灰度图像cv::Mat m3 = cv::imread("../images/2.png", cv::IMREAD_GRAYSCALE);if (m3.empty()){std::cout << "load m3 error..." << std::endl;return -1;}cv::imshow("指针方式1访问前 m3", m3);visit_by_pointer(m3);cv::imshow("指针方式1访问后 m3", m3);//指针方式1访问彩色图像cv::Mat m4 = cv::imread("../images/2.png", cv::IMREAD_COLOR_BGR);if (m4.empty()){std::cout << "load m4 error..." << std::endl;return -1;}cv::imshow("指针方式1访问前 m4", m4);visit_by_pointer(m4);cv::imshow("指针方式1访问后 m4", m4);//指针方式2访问灰度图像cv::Mat m5 = cv::imread("../images/3.png", cv::IMREAD_GRAYSCALE);if (m5.empty()){std::cout << "load m5 error..." << std::endl;return -1;}cv::imshow("指针方式2访问前 m5", m5);visit_by_pointer2(m5);cv::imshow("指针方式2访问后 m5", m5);//指针方式2访问彩色图像cv::Mat m6 = cv::imread("../images/3.png", cv::IMREAD_COLOR_BGR);if (m6.empty()){std::cout << "load m6 error..." << std::endl;return -1;}cv::imshow("指针方式2访问前 m6", m6);visit_by_pointer2(m6);cv::imshow("指针方式2访问后 m6", m6);cv::waitKey(0);return 0;
}