有效的方式访问opencv Mat元素

Question

我想玩一些OpenCV，并想出了一个有趣的小场景工作。 （x，y），（x + 1，y）（x，y + 1）和（x + 1，y）的颜色值相加， y + 1））并将结果除以4得到平均颜色值。然后，我处理的下一组像素是（x + 2，y + 2），它有3个相邻像素。

然后，我也希望能够做一个类似的事情，但与9像素（与选定的坐标作为中心工作）。

最初我从高斯模糊类型掩模开始，但这不是我想要的结果。从这些计算中，我只想得到1个像素值。所以输出图像将是1/4或1/9的大小。所以现在我已经得到了它的工作，我已经从字面上写出来的计算在for循环：

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++; 
} 

显然，这是可以设置被称为两个选项不同的功能，但我我只是想知道是否有更高效的方法来实现这一点，这会让掩码的大小发生改变。

感谢您的帮助！

Answer 1

我假设你想要做的这一切，没有内置函数（如resize，mean，或filter2d），只是想用at直接处理图像。还有可以进一步的优化，但这是对原始代码的合理和可理解的改进。

此外，应该指出的是，我忽略任何额外的行/列时，图像大小不是由比例因子整除。如果你想要不同的东西，你需要指定预期的行为。

我要做的第一件事就是改变你认为的目标像素。假设你有一个3x3的邻里，象这样：

1 2 3 
4 5 6 
7 8 9 

我们将采取所有这些像素的平均值无论如何，所以无论我们称之为像素5目标或像素1，使生成的映像没有什么区别。我将调用像素1的目标，因为它使数学更清晰。

的1像素将永远是比例因子整除坐标。如果比例因子是2，那么坐标1将始终均匀。其次，不是在原始图像尺寸上循环，这实际上导致重复计算Result中的相同像素，我将循环遍历Result的尺寸并找出原始图像中的哪些像素有助于结果中的每个像素。

因此，要找到结果图像中对应于像素(x, y)的原始图像中的邻域，我们只需要查找该邻域的像素1。由于它的比例因子的倍数，它只是

(x * scaleFactor, y * scaleFactor) 

最后，我们需要两个嵌套循环在scaleFactor x scaleFactor窗口中添加循环。这是避免必须输出这些长计算的部分。

在上面的3×3示例中，例如，在(x, y)附近像素9将是：

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

我也直接做平均值计算在载体中而不是单独做每个信道。这意味着我们的结果将溢出uchar，所以我使用Vec3i并在分割后将其重新设置为Vec3b。这是您应该考虑使用内置函数mean来计算窗口平均值的一个地方，因为它将消除这些新循环的需要。

所以，如果我们的原始图像是myImage，我们有：

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)); 
    } 
} 

这里有几个样本...

原文：

比例因子= 2 ：

比例因子= 3：

比例因子= 5：