在OpenCV中用指针访问像素值的一些体会

OpenCV中文站中有一篇关于OpenCV基础操作的文章《OpenCV
编程简介（矩阵/图像/视频的基本读写操作）入门必读》，上面对OpenCV的一些入门操作进行了详细的介绍。我也是看了这篇文章后才开始了OpenCV的编程。但是最近发现了一个理解上的小失误，导致一个问题困扰了很长时间。现在问题解决了，就把思考的过程写在这跟大家分享一下。

该文章其中有一部分是关于如何操作图像像素值的介绍：

基于指针的直接访问：(简单高效)

IplImage* img = cvCreateImage(cvSize(640,480),IPL_DEPTH_8U,1);

int height = img->height;

int width = img->width;

int step = img->widthStep/sizeof(uchar);

uchar* data = (uchar *)img->imageData;

data[i*step+j] = 111;

对像素值的访问，作者用了data[i*step+j]这样的格式，当时没怎么仔细想，就认为这是图像中坐标为(i, j)像素的值，其实并不是这样的。

首先，来看一下IplImage的结构，其中像素值存放在char *imageData指针做指向的区域，OpenCV官方文档中将其解释为"A pointer to the aligned image data"，就是指向排列好的图像数据的指针。但是指针取出来，是一个一维数组data[i*step+j]，是怎么体现出“排列好的”这个性质的呢？OpenCV用了一个辅助的变量来实现。就是IplImage的widthStep，它表示图像一行有多少个字节。用这个值除以一个像素所占的字节数，就可以得到一行有多少个像素。data[i*step+j]就是第i行第j个像素的像素值(i和j从0开始，这个应该不用我说吧)。

但是，如果用(i, j)来表示坐标的话，正好反了。因为行号是在列的方向递增的。比如说第5行，那么它的纵坐标应该是5-1。第五行的第几个，这个几才代表横坐标。

明白了这点就好办了，如果想用(i, j)同时来表示坐标和数组中的点，那么应该用data[i+j*step]。i在图像宽度范围内递增，j在图像高度范围内递增。如果图像宽和高非别为w和h，那么对像素的遍历可以用下面的循环搞定：

for(int j = 0; j < h; j++) {

for(int i = 0; i < w; i++) {

printf("(%d, %d)=%d\t", i, j, data[i+j*step]);

}

}

以后就定义成data[i+j*step]，方便后面的操作。一般情况下还是习惯i在前、j在后的格式。