opencv矩阵和图像操作函数
2017-06-29 10:20
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表列出了一些操作矩阵图像的函数，其中的大部分对于图像处理非常有效。它们实现了图像处理中的基本操作，例如对角化、矩阵变换以及一些更复杂的诸如计算图像的统计操作表：矩阵和图像基本操作
[align=center] [/align]
有很多函数有mask，代表掩码，如果某位mask是0,那么对应的src的那一位就不计算，mask要和矩阵/ROI/的大小相等
大多数函数支持ROI，如果图像ROI被设置，那么只处理ROI部分
少部分函数支持COI，如果COI设置，只处理感兴趣的通道
矩阵逻辑运算
voidcvAnd(const CvArr* src1, const CvArr* src2, CvArr* dst, constCvArr* mask=NULL);//
void cvAndS(const CvArr* src, CvScalar value, CvArr* dst, constCvArr* mask=NULL);//
void cvOr(const CvArr* src1, const CvArr* src2, CvArr* dst, constCvArr* mask=NULL);//
void cvOrS(const CvArr* src, CvScalar value, CvArr* dst, constCvArr* mask=NULL);//
void cvXor(const CvArr* src1, const CvArr* src2, CvArr* dst, constCvArr* mask=NULL);//
void cvXorS(const CvArr* src, CvScalar value, CvArr* dst, constCvArr* mask=NULL);//
void cvNot(const CvArr* src,CvArr*dst);//矩阵取反
矩阵算术运算
绝对值
voidcvAbs(const CvArr* src,CvArr* dst);
void cvAbsDiff(const CvArr* src1,const CvArr* src2, CvArr*dst);//两矩阵相减取绝对值
void cvAbsDiffS(const CvArr* src, CvArr*dst,CvScalar value);//矩阵减去一个数取绝对值
加减
voidcvAdd(const CvArr* src1,const CvArr* src2,CvArr* dst,const CvArr*mask = NULL);//两数组相加，dst(I)=src1(I)+src2(I)
if mask(I)!=0
void cvAddS(const CvArr* src,CvScalar value,CvArr*dst,const CvArr*mask = NULL);//数组和一个数相加，dst(I)=src(I)+value
if mask(I)!=0
void cvAddWeighted(const CvArr* src1,double alpha,const CvArr*src2,double beta,double gamma,CvArradded to each sum*dst);//带权相加相当于dst(x,y)
= α? src1(x,y) + β ? src2(x,y) + γ
void cvSub(const CvArr* src1, const CvArr* src2, CvArr* dst, constCvArr* mask=NULL);//矩阵减法，dst(I)=src1(I)-src2(I)
if mask(I)!=0
void cvSubS(const CvArr* src, CvScalar value, CvArr* dst, constCvArr* mask=NULL);//矩阵减数，dst(I)=src(I)-value
if mask(I)!=0
void cvSubRS(const CvArr* src, CvScalar value, CvArr* dst, constCvArr* mask=NULL);//数减矩阵，dst(I)=value-src(I)
if mask(I)!=0
乘除
voidcvDiv(const CvArr* src1, const CvArr* src2, CvArr* dst, doublescale=1);//scale*src1(i)/src2(i)，如果src1=NULL，则计算scale/src2(i)
void cvMul(const CvArr* src1,const CvArr* src2,CvArr* dst,doublescale=1);//两矩阵元素之间的简单乘法，一般的矩阵点乘用cvGEMM();
次方
voidcvPow(const CvArr* src, CvArr* dst, doublepower);//为每个src的数求power次方
指数
voidcvExp(const CvArr* src, CvArr*dst);//dst(I)=EXP(src(I))
对数
voidcvLog(const CvArr* src, CvArr* dst);//
线性代数计算
加&乘
voidcvScaleAdd(const CvArr* src1, CvScalar scale, const CvArr* src2,CvArr* dst);//src1和scale的乘积加上src2
void cvCrossProduct(const CvArr* src1,const CvArr* src2,CvArr*dst);//计算两个3D向量（单通道）的叉乘运算
double cvDotProduct(const CvArr* src1, constCvArr* src2);//两个向量点乘
void cvGEMM(const CvArr* src1, const CvArr*src2, double alpha, const CvArr* src3, double beta, CvArr* dst, inttABC=0);//乘加运算的始祖
由通用乘加函数参与定义的两个具体宏
cvMatMul(const CvArr* src1,const CvArr* src2,CvArr*dst);
cvMatMulAdd(const CvArr* src1,const CvArr* src2,const CvArr*src3,CvArr* dst);
CvScalar cvTrace(const CvArr* mat);//计算对角线上的元素和
变换
voidcvTransform(const CvArr* src, CvArr* dst, const CvMat* transmat,const CvMat* shiftvec=NULL);//dst=transmat · src +shiftvec
void cvPerspectiveTransform(const CvArr* src, CvArr* dst, constCvMat* mat);//把矩阵每个元素中三个通道当做一个矩阵，乘mat，mat是一个3×3或者4×4的转换矩阵
转置
voidcvTranspose(const CvArr* src, CvArr* dst);
void cvMulTransposed(const CvArr* src, CvArr* dst, int order, constCvArr* delta=NULL, doublescale=1.0);//(src-delta)乘以它的转置再乘以scale
逆矩阵
doublecvInvert(const CvArr* src,CvArr* dst,intmethod=CV_LU);//求原矩阵的逆矩阵，默认使用高斯消去法
方阵可逆的充要条件是|A|!=0
method取值为CV_LU高斯消去法（默认） CV_SVD 奇异值分解SVD CV_SVD_SYM对称矩阵的SVD
行列式
doublecvDet(const CvArr* mat);//计算方阵行列式，一定是单通道的
小型方阵直接计算，大型方阵用高斯消去法计算
如果矩阵正定对称，用奇异值分解的方法解决cvSVD();
特征向量特征值
voidcvEigenVV(CvArr* mat, CvArr* evects, CvArr* evals, doubleeps=0);//计算对称矩阵的特征值和特征向量，evects输出特征向量，evals输出特征值，eps雅可比方法停止参数
要求三个矩阵都是浮点类型，10×10以下该方法有效，20×20以上的矩阵不能计算出结果，为节约计算量，eps通常设为DBL_EPSILON(10^-15)
如果给定的矩阵是对称正定矩阵，那么考虑使用cvSVD();
协方差
voidcvCalcCovarMatrix(const CvArr** vects, int count, CvArr* cov_mat,CvArr* avg, int flags);//给定一组大小和类型相同的向量，向量的个数，计算标记，输出协方差正阵和每个向量的平均值矩阵
CV_COVAR_NORMAL 普通计算协方差和平均值，输出的是n×n的协方差阵
CV_COVAR_SCRAMBLED 快速PCA“Scrambled”协方差，输出的是m×m的协方差阵
CV_COVAR_USE_AVERAGE 平均值是输入的
CV_COVAR_SCALE 重新缩放输出的协方差矩阵
四个flag通过并运算协同发挥作用，前两个不能并
CvSize cvMahalonobis(const CvArr* vec1,constCvArr* vec2,CvArr* mat);
int cvSolve(const CvArr* src1, const CvArr* src2, CvArr* dst, intmethod=CV_LU);//Solves a linear system or least-squaresproblem.
void cvSVD(CvArr* A, CvArr* W, CvArr* U=NULL, CvArr* V=NULL, intflags=0);//Performs singular value decomposition of a realfloating-point matrix.
void cvSVBkSb(const CvArr* W, const CvArr* U, const CvArr* V, constCvArr* B, CvArr* X, int flags);//Performs singular value backsubstitution.
数组比较
voidcvCmp(const CvArr* src1, const CvArr* src2, CvArr* dst, intcmp_op);//两矩阵比较运算
CV_CMP_EQ - src1(I) 是否相等
CV_CMP_GT - src1(I) 是否大于
CV_CMP_GE - src1(I) 是否大于等于
CV_CMP_LT - src1(I) 是否小于
CV_CMP_LE - src1(I) 是否小于等于
CV_CMP_NE - src1(I) 是否不等
如果判断为假，dst设为0，如果判断为真，dst设为0xff
void cvCmpS(const CvArr* src, double value, CvArr* dst, intcmp_op);//矩阵和一个数字比较运算
矩阵内转换
类型转换
voidcvConvertScale(const CvArr* src,CvArr* dst,double scale,doubleshift);//矩阵首先乘以scale再加上shift，然后把src中的数据类型转换成dst类型，但是src和dst通道数需要相等
void cvConvertScaleAbs(const CvArr* src,CvArr*dst,double scale,double shift);//在src到dst类型转换前，先做绝对值
void cvCvtColor(const CvArr* src,CvArr* dst, intcode);//图像 颜色空间转换，src要为8U
16U32F，dst的数据类型需要和src相同，通道数看code
code格式如：CV_原色彩空间2目的色彩空间 色彩空间要考虑RGB的顺序
支持的颜色空间包括：RGB RGB565 RGB555
GRAYRGBA XYZ YCrCb HSV HLS Luv BayerRG
空间转换
voidcvFlip(const CvArr* src, CvArr* dst=NULL, intflip_mode=0);//图像绕x、y轴旋转。当用在一维数组上时并且flip_mode>0，可以用来颠倒数据排列
flip_mode=0：左右对称values ofthe conversion
resul
flip_mode>0：上下对称
flip_mode<0：中心对称
矩阵间操作
voidcvCopy(const CvArr* src,CvArr* dst,const CvArr*mask=NULL);
void cvMerge(const CvArr* src0,const CvArr* src1,const CvArr*src2,const CvArr* src3,CvArr* dst);//多个数组合并成一个，类型和尺寸都相同，dst有多个通道，src可以赋值NULL
void cvSplit(cosnt CvArr* src,CvArr* dst0,CvArr* dst1,CvArr*dst2,CvArr* dst3);//一个多通道数组分解成多个数组，类型尺寸都想同，dst可以赋值NULL
void cvRepeat(const CvArr* src, CvArr*dst);//在dst中重复叠加src，dst(i,j)=src(i
mod rows(src), j mod cols(src))
CvMat* cvReshape(const CvArr* originalarr, CvMat* headerdata, intnew_cn, int new_rows=0);//把一个originalarr（可以是已经有内容的图片），转换为有新的通道数、新的行数的数据（CvMat*只含数据，没有图片头）
CvArr* cvReshapeMatND(const CvArr* arr, intsizeof_header, CvArr* header, int new_cn, int new_dims, int*new_sizes);
void cvLUT(const CvArr* src, CvArr* dst, const CvArr*lut);//src是8bit类型的数据，lut是一张一维查找表，拥有256个通道数类型和dst相同的元素，src的某一位置的元素数值n，到lut的n位置查找的内容填入dst的相应src的n元素的位置
统计运算
最大最小
voidcvMax(const CvArr* src1, const CvArr* src2, CvArr*dst);
void cvMaxS(const CvArr* src, double value, CvArr*dst);//找较大值放到dst中
void cvMin(const CvArr* src1,const CvArr*src2,CvArr* dst);
void cvMins(const CvArr* src,double value,CvArr*dst);//找较小值放到dst中
void cvMinMaxLoc(const CvArr* arr, double*min_val, double* max_val, CvPoint* min_loc=NULL, CvPoint*max_loc=NULL, const CvArr* mask=NULL);
找出全局某个通道中最大最小的值，和她们的位置，如果不止一个通道，一定要设置COI
零的个数
intcvCountNonZero( const CvArr* arr );//统计非零的个数
是否落在范围内
voidcvInRange(const CvArr* src,const CvArr* lower,const CvArr*upper,CvArr* dst);
void cvInRangeS(const CvArr* src,CvScalar lower,CvScalarupper,CvArr* dst);//判断原数组中的每个数大小是否落在对应的lower、upper数组位置数值的中间
if(lower(i)<=src(i)
平均值标准差
CvScalarcvAvg(const CvArr* arr,const CvArr* mask =NULL);//计算mask非零位置的所有元素的平均值，如果是图片，则单独计算每个通道上的平均值，如果COI设置了，只计算该COI通道的平均值
void cvAvgSdv(const CvArr* arr, CvScalar* mean,CvScalar* std_dev, const CvArr*mask=NULL);//计算各通道的平均值，标准差，支持COI
double cvNorm(const CvArr* arr1,const CvArr* arr2=NULL,intnorm_type=CV_L2,const CvArr*mask=NULL);//计算一个数组的各种范数
如果arr2为NULL，norm_type为
CV_C 求所有数取绝对值后的最大值，CV_L1 求所有数的绝对值的和，CV_L2求所有数的平方和的平方根
如果arr2不为NULL，norm_type为
CV_C arr1和arr2对应元素差的绝对值中的最大值 CV_L1
arr1和arr2对应元素差的绝对值的和 CV_L2
arr1和arr2的差平方和的平方根
CV_RELATIVE_C CV_RELATIVE_L1 CV_RELATIVE_L2 上面结果除以cvNorm(arr2,NULL,对应的norm_type);
cvNormalize(const CvArr* src,CvArr* dst,double a=1.0,doubleb=0.0,int norm_type=CV_L2,const CvArr* mask=NULL);
CV_C CV_L1 CV_L2 CV_MINMAX
cvReduce(const CvArr* src,CvArr* dst,int dim,intop=CV_REDUCE_SUM);//根据一定规则，把矩阵约简为向量
dim 决定约简到行还是列 1:约简到单个列，0:约简到单个行，-1:根据dst的CvSize，决定约简到行还是列
op 决定按什么规则约简
CV_REDUCE_SUM - 行/列的和
CV_REDUCE_AVG - 行/列平均值
CV_REDUCE_MAX - 行/列中最大值
CV_REDUCE_MIN - 行/列中最小值
取得设置数组信息
得到指定行列
CvMat*cvGetCol(const CvArr* arr,CvMat* submat,int col);
CvMat* cvGetCols(const CvArr* arr,CvMat* submat,int start_col,intend_col);//取目标矩阵的某列/连续几列，submat和返回值的实际数据还是在原矩阵中，只是修改了头部和数据指针，没有数据拷贝
CvMat* cvGetRow(const CvArr* arr,CvMat*submat,int row);
CvMat* cvGetRows(const CvArr* arr,CvMat* submat,int start_row,intend_row);
得到对角线
CvMat*cvGetDiag(const CvArr* arr,CvMat* submat,intdiag=0);//取矩阵arr的对角线，结果放在向量中，并不要求原矩阵是方阵，diag表示从哪个位置开始取对角线<
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维度大小
intcvGetDims(const CvArr* arr,int*sizes=NULL);//获取数组的维数和每一维的大小，sizes十一个数组的头指针。图像或者矩阵的维数一定是2，先行数后列数
int cvGetDimSize(const CvArr* arr,intindex);//获取某一维的大小
矩阵大小
CvSizecvGetSize(const CvArr* arr);//返回矩阵和图像的大小。小的结构体一般都是直接返回值而不是重新分配指针，分配指针的效率可能比直接返回值效率更低
截取矩形矩阵
CvMat*cvGetSubRect(const CvArr* arr, CvMat* submat, CvRectrect);//从输入的数组中根据输入的矩形截取一块数组中的矩形，返回的CvMat*就是submat
得到和设置元素 因为效率原因，实际很少会直接用到这些方法，而是根据实际的应用来决定如何操作每一个数
uchar* cvPtr1D(CvArr* arr,int idx0,int*type);//得到的是指针，所以可以修改，比下面的效率更高
uchar* cvPtr2D(CvArr* arr,int idx0,int idx1,int*type);
uchar* cvPtr3D(CvArr* arr,int idx0,int idx1,int idx2,int*type);
uchar* cvPtrND(CvArr* arr,int* idx,int* type,intcreate_node=1,unsigned* precalc_hashval=NULL);//int*idx是一个数组指针，里面保存着索引
double cvGetReal1D(const CvArr* arr,intidx0);//得到的是具体值
double cvGetReal2D(const CvArr* arr,int idx0,intidx1);
double cvGetReal3D(const CvArr* arr,int idx0,int idx1,intidx2);
double cvGetRealND(const CvArr* arr,int* idx);
CvScalar cvGet1D(const CvArr* arr,int idx0);
CvScalar cvGet2D(const CvArr* arr,int idx0,int idx1);
CvScalar cvGet3D(const CvArr* arr,int idx0,int idx1,intidx2);
CvScalar cvGetND(const CvArr* arr,int* idx);
double cvmGet(const CvMat* mat, int row, intcol);//仅仅用于矩阵单通道浮点数的获取，由于是inline并且没有类型判断，所以效率比较高
void cvSetReal1D(CvArr* arr, int idx0, doublevalue);
void cvSetReal2D(CvArr* arr, int idx0, int idx1, doublevalue);
void cvSetReal3D(CvArr* arr, int idx0, int idx1, int idx2, doublevalue);
void cvSetRealND(CvArr* arr, int* idx, double value);
void cvSet1D(CvArr* arr, int idx0, CvScalar value);
void cvSet2D(CvArr* arr, int idx0, int idx1, CvScalarvalue);
void cvSet3D(CvArr* arr, int idx0, int idx1, int idx2, CvScalarvalue);
void cvSetND(CvArr* arr, int* idx, CvScalar value);
void cvmSet(CvMat* mat, int row, int col, doublevalue);//仅仅用于设置单通道浮点类型的矩阵
void cvClearND(CvArr* arr, int*idx);//把多维数组的某位置设置为0
void cvSet(CvArr* arr, CvScalar value, const CvArr*mask=NULL);//把数组每个元素都设为value
void cvSetZero(CvArr* arr);//对普通矩阵，每位都设为0；对稀疏矩阵，删除所以元素
一般算数运算
intcvRound(double value ); int cvFloor( double value ); int cvCeil(double value);//求和double最（上/下）接近的整数
float cvSqrt(floatvalue);//求平方根
float cvInvSqrt(floatvalue);//求平方根倒数
float cvCbrt(floatvalue);//求立方根
float cvCbrt(floatvalue);//求两个向量的夹角
int cvIsNaN(doublevalue);//判断是否是合法数
int cvIsInf(doublevalue);//判断是否无穷
void cvCartToPolar(const CvArr* x, const CvArr*y, CvArr* magnitude, CvArr* angle=NULL, intangle_in_degrees=0);//
void cvPolarToCart(const CvArr* magnitude, const CvArr* angle,CvArr* x, CvArr* y, int angle_in_degrees=0);//
void cvSolveCubic(const CvArr* coeffs, CvArr*roots);//求三次方方程解，coeffs作为三次方程的系数，可以是三元（三次方系数为1）或者四元
随机数生成
CvRNGcvRNG(int64 seed=-1);//生成随机数生成器
unsigned cvRandInt(CvRNG* rng);
double cvRandReal(CvRNG* rng);
void cvRandArr(CvRNG* rng, CvArr* arr, int dist_type, CvScalarparam1, CvScalar param2);//
dist_type决定生成随机数组中的分布 CV_RAND_UNI均匀分布 CV_RAND_NORMAL正态/高斯分布
param1：均匀分布中的下界（包含），正态分布中的平均值
param2：均匀分布中的上界（不包含），正态分布中的偏差
分布转换
voidcvDFT(const CvArr* src, CvArr* dst, int flags, intnonzero_rows=0);
int cvGetOptimalDFTSize(int size0);
void cvMulSpectrums(const CvArr* src1, const CvArr* src2, CvArr*dst, int flags);
void cvDCT(const CvArr* src, CvArr* dst, intflags);
| 函数名称 | 描述 |
| cvAbs | 计算数组中所有元素的绝对值 |
| cvAbsDiff | 计算两个数组差值的绝对值 |
| 函数名称 | 描述 |
| cvAbsDiffS | 计算数组和标量差值的绝对值 |
| cvAdd | 两个数组的元素级的加运算 |
| cvAddS | 一个数组和一个标量的 元素级的相加运算 |
| cvAddWeighted | 两个数组的元素级的加权 相加运算(alpha融合) |
| cvAvg | 计算数组中所有元素的平均值 |
| cvAvgSdv | 计算数组中所有元素的 绝对值和标准差 |
| cvCalcCovarMatrix | 计算一组n维空间向量的协方差 |
| cvCmp | 对两个数组中的所有元 素运用设置的比较操作 |
| cvCmpS | 对数组和标量运用设置的比较操作 |
| cvConvertScale | 用可选的缩放值转换数组元素类型 |
| cvConvertScaleAbs | 计算可选的缩放值的绝对值之 后再转换数组元素的类型 |
| cvCopy | 把数组中的值复制到另一个数组中 |
| cvCountNonZero | 计算数组中非0值的个数 |
| cvCrossProduct | 计算两个三维向量的向量积(叉积) |
| cvCvtColor | 将数组的通道从一个颜色空间 转换另外一个颜色空间 |
| cvDet | 计算方阵的行列式 |
| cvDiv | 用另外一个数组对一个数 组进行元素级的除法运算 |
| cvDotProduct | 计算两个向量的点积 |
| cvEigenVV | 计算方阵的特征值和特征向量 |
| cvFlip | 围绕选定轴翻转 |
| cvGEMM | 矩阵乘法 |
| cvGetCol | 从一个数组的列中复制元素 |
| cvGetCols | 从数据的相邻的多列中复制元素值 |
| cvGetDiag | 复制数组中对角线上的所有元素 |
| cvGetDims | 返回数组的维数 |
| cvGetDimSize | 返回一个数组的所有维的大小 |
| cvGetRow | 从一个数组的行中复制元素值 |
| cvGetRows | 从一个数组的多个相邻的 行中复制元素值 |
| cvGetSize | 得到二维的数组的尺寸， 以CvSize返回 |
| cvGetSubRect | 从一个数组的子区域复制元素值 |
| cvInRange | 检查一个数组的元素是否在 另外两个数组中的值的范围内 |
| cvInRangeS | 检查一个数组的元素的值是 否在另外两个标量的范围内 |
| 函数 名称 | 描述 |
| cvInvert | 求矩阵的转置 |
| cvMahalonobis | 计算两个向量间的马氏距离 |
| cvMax | 在两个数组中进行元素级 的取最大值操作 |
| cvMaxS | 在一个数组和一个标量中 进行元素级的取最大值操作 |
| cvMerge | 把几个单通道图像合并为 一个多通道图像 |
| cvMin | 在两个数组中进行元素级 的取最小值操作 |
| cvMinS | 在一个数组和一个标量中 进行元素级的取最小值操作 |
| cvMinMaxLoc | 寻找数组中的最大最小值 |
| cvMul | 计算两个数组的元素级的乘积 |
| cvNot | 按位对数组中的每一个元素求反 |
| cvNorm | 计算两个数组的正态相关性 |
| cvNormalize | 将数组中元素进行规一化 |
| cvOr | 对两个数组进行按位或操作 |
| cvOrS | 在数组与标量之间进行按位或操作 |
| cvReduce | 通过给定的操作符将二维 数组约简为向量 |
| cvRepeat | 以平铺的方式进行数组复制 |
| cvSet | 用给定值初始化数组 |
| cvSetZero | 将数组中所有元素初始化为0 |
| cvSetIdentity | 将数组中对角线上的元素 设为1，其他置0 |
| cvSolve | 求出线性方程组的解 |
| cvSplit | 将多通道所组分割成 多个单通道数组 |
| cvSub | 两个数组元素级的相减 |
| cvSubS | 元素级的从数组中减去标量 |
| cvSubRS | 元素级的从标量中减去数组 |
| cvSum | 对数组中的所有元素求和 |
| cvSVD | 二维矩阵的奇异值分解 |
| cvSVBkSb | 奇异值回代计算 |
| cvTrace | 计算矩阵迹 |
| cvTranspose | 矩阵的转置运算 |
| cvXor | 对两个数组进行按位异或操作 |
| cvXorS | 在数组和标量之间进行 按位异或操作 |
| cvZero | 将所有数组中的元素置为0 |
大多数函数支持ROI，如果图像ROI被设置，那么只处理ROI部分
少部分函数支持COI，如果COI设置，只处理感兴趣的通道
矩阵逻辑运算
voidcvAnd(const CvArr* src1, const CvArr* src2, CvArr* dst, constCvArr* mask=NULL);//
void cvAndS(const CvArr* src, CvScalar value, CvArr* dst, constCvArr* mask=NULL);//
void cvOr(const CvArr* src1, const CvArr* src2, CvArr* dst, constCvArr* mask=NULL);//
void cvOrS(const CvArr* src, CvScalar value, CvArr* dst, constCvArr* mask=NULL);//
void cvXor(const CvArr* src1, const CvArr* src2, CvArr* dst, constCvArr* mask=NULL);//
void cvXorS(const CvArr* src, CvScalar value, CvArr* dst, constCvArr* mask=NULL);//
void cvNot(const CvArr* src,CvArr*dst);//矩阵取反
矩阵算术运算
绝对值
voidcvAbs(const CvArr* src,CvArr* dst);
void cvAbsDiff(const CvArr* src1,const CvArr* src2, CvArr*dst);//两矩阵相减取绝对值
void cvAbsDiffS(const CvArr* src, CvArr*dst,CvScalar value);//矩阵减去一个数取绝对值
加减
voidcvAdd(const CvArr* src1,const CvArr* src2,CvArr* dst,const CvArr*mask = NULL);//两数组相加，dst(I)=src1(I)+src2(I)
if mask(I)!=0
void cvAddS(const CvArr* src,CvScalar value,CvArr*dst,const CvArr*mask = NULL);//数组和一个数相加，dst(I)=src(I)+value
if mask(I)!=0
void cvAddWeighted(const CvArr* src1,double alpha,const CvArr*src2,double beta,double gamma,CvArradded to each sum*dst);//带权相加相当于dst(x,y)
= α? src1(x,y) + β ? src2(x,y) + γ
void cvSub(const CvArr* src1, const CvArr* src2, CvArr* dst, constCvArr* mask=NULL);//矩阵减法，dst(I)=src1(I)-src2(I)
if mask(I)!=0
void cvSubS(const CvArr* src, CvScalar value, CvArr* dst, constCvArr* mask=NULL);//矩阵减数，dst(I)=src(I)-value
if mask(I)!=0
void cvSubRS(const CvArr* src, CvScalar value, CvArr* dst, constCvArr* mask=NULL);//数减矩阵，dst(I)=value-src(I)
if mask(I)!=0
乘除
voidcvDiv(const CvArr* src1, const CvArr* src2, CvArr* dst, doublescale=1);//scale*src1(i)/src2(i)，如果src1=NULL，则计算scale/src2(i)
void cvMul(const CvArr* src1,const CvArr* src2,CvArr* dst,doublescale=1);//两矩阵元素之间的简单乘法，一般的矩阵点乘用cvGEMM();
次方
voidcvPow(const CvArr* src, CvArr* dst, doublepower);//为每个src的数求power次方
指数
voidcvExp(const CvArr* src, CvArr*dst);//dst(I)=EXP(src(I))
对数
voidcvLog(const CvArr* src, CvArr* dst);//
线性代数计算
加&乘
voidcvScaleAdd(const CvArr* src1, CvScalar scale, const CvArr* src2,CvArr* dst);//src1和scale的乘积加上src2
void cvCrossProduct(const CvArr* src1,const CvArr* src2,CvArr*dst);//计算两个3D向量（单通道）的叉乘运算
double cvDotProduct(const CvArr* src1, constCvArr* src2);//两个向量点乘
void cvGEMM(const CvArr* src1, const CvArr*src2, double alpha, const CvArr* src3, double beta, CvArr* dst, inttABC=0);//乘加运算的始祖
由通用乘加函数参与定义的两个具体宏
cvMatMul(const CvArr* src1,const CvArr* src2,CvArr*dst);
cvMatMulAdd(const CvArr* src1,const CvArr* src2,const CvArr*src3,CvArr* dst);
CvScalar cvTrace(const CvArr* mat);//计算对角线上的元素和
变换
voidcvTransform(const CvArr* src, CvArr* dst, const CvMat* transmat,const CvMat* shiftvec=NULL);//dst=transmat · src +shiftvec
void cvPerspectiveTransform(const CvArr* src, CvArr* dst, constCvMat* mat);//把矩阵每个元素中三个通道当做一个矩阵，乘mat，mat是一个3×3或者4×4的转换矩阵
转置
voidcvTranspose(const CvArr* src, CvArr* dst);
void cvMulTransposed(const CvArr* src, CvArr* dst, int order, constCvArr* delta=NULL, doublescale=1.0);//(src-delta)乘以它的转置再乘以scale
逆矩阵
doublecvInvert(const CvArr* src,CvArr* dst,intmethod=CV_LU);//求原矩阵的逆矩阵，默认使用高斯消去法
方阵可逆的充要条件是|A|!=0
method取值为CV_LU高斯消去法（默认） CV_SVD 奇异值分解SVD CV_SVD_SYM对称矩阵的SVD
行列式
doublecvDet(const CvArr* mat);//计算方阵行列式，一定是单通道的
小型方阵直接计算，大型方阵用高斯消去法计算
如果矩阵正定对称，用奇异值分解的方法解决cvSVD();
特征向量特征值
voidcvEigenVV(CvArr* mat, CvArr* evects, CvArr* evals, doubleeps=0);//计算对称矩阵的特征值和特征向量，evects输出特征向量，evals输出特征值，eps雅可比方法停止参数
要求三个矩阵都是浮点类型，10×10以下该方法有效，20×20以上的矩阵不能计算出结果，为节约计算量，eps通常设为DBL_EPSILON(10^-15)
如果给定的矩阵是对称正定矩阵，那么考虑使用cvSVD();
协方差
voidcvCalcCovarMatrix(const CvArr** vects, int count, CvArr* cov_mat,CvArr* avg, int flags);//给定一组大小和类型相同的向量，向量的个数，计算标记，输出协方差正阵和每个向量的平均值矩阵
CV_COVAR_NORMAL 普通计算协方差和平均值，输出的是n×n的协方差阵
CV_COVAR_SCRAMBLED 快速PCA“Scrambled”协方差，输出的是m×m的协方差阵
CV_COVAR_USE_AVERAGE 平均值是输入的
CV_COVAR_SCALE 重新缩放输出的协方差矩阵
四个flag通过并运算协同发挥作用，前两个不能并
CvSize cvMahalonobis(const CvArr* vec1,constCvArr* vec2,CvArr* mat);
int cvSolve(const CvArr* src1, const CvArr* src2, CvArr* dst, intmethod=CV_LU);//Solves a linear system or least-squaresproblem.
void cvSVD(CvArr* A, CvArr* W, CvArr* U=NULL, CvArr* V=NULL, intflags=0);//Performs singular value decomposition of a realfloating-point matrix.
void cvSVBkSb(const CvArr* W, const CvArr* U, const CvArr* V, constCvArr* B, CvArr* X, int flags);//Performs singular value backsubstitution.
数组比较
voidcvCmp(const CvArr* src1, const CvArr* src2, CvArr* dst, intcmp_op);//两矩阵比较运算
CV_CMP_EQ - src1(I) 是否相等
CV_CMP_GT - src1(I) 是否大于
CV_CMP_GE - src1(I) 是否大于等于
CV_CMP_LT - src1(I) 是否小于
CV_CMP_LE - src1(I) 是否小于等于
CV_CMP_NE - src1(I) 是否不等
如果判断为假，dst设为0，如果判断为真，dst设为0xff
void cvCmpS(const CvArr* src, double value, CvArr* dst, intcmp_op);//矩阵和一个数字比较运算
矩阵内转换
类型转换
voidcvConvertScale(const CvArr* src,CvArr* dst,double scale,doubleshift);//矩阵首先乘以scale再加上shift，然后把src中的数据类型转换成dst类型，但是src和dst通道数需要相等
void cvConvertScaleAbs(const CvArr* src,CvArr*dst,double scale,double shift);//在src到dst类型转换前，先做绝对值
void cvCvtColor(const CvArr* src,CvArr* dst, intcode);//图像 颜色空间转换，src要为8U
16U32F，dst的数据类型需要和src相同，通道数看code
code格式如：CV_原色彩空间2目的色彩空间 色彩空间要考虑RGB的顺序
支持的颜色空间包括：RGB RGB565 RGB555
GRAYRGBA XYZ YCrCb HSV HLS Luv BayerRG
空间转换
voidcvFlip(const CvArr* src, CvArr* dst=NULL, intflip_mode=0);//图像绕x、y轴旋转。当用在一维数组上时并且flip_mode>0，可以用来颠倒数据排列
flip_mode=0：左右对称values ofthe conversion
resul
flip_mode>0：上下对称
flip_mode<0：中心对称
矩阵间操作
voidcvCopy(const CvArr* src,CvArr* dst,const CvArr*mask=NULL);
void cvMerge(const CvArr* src0,const CvArr* src1,const CvArr*src2,const CvArr* src3,CvArr* dst);//多个数组合并成一个，类型和尺寸都相同，dst有多个通道，src可以赋值NULL
void cvSplit(cosnt CvArr* src,CvArr* dst0,CvArr* dst1,CvArr*dst2,CvArr* dst3);//一个多通道数组分解成多个数组，类型尺寸都想同，dst可以赋值NULL
void cvRepeat(const CvArr* src, CvArr*dst);//在dst中重复叠加src，dst(i,j)=src(i
mod rows(src), j mod cols(src))
CvMat* cvReshape(const CvArr* originalarr, CvMat* headerdata, intnew_cn, int new_rows=0);//把一个originalarr（可以是已经有内容的图片），转换为有新的通道数、新的行数的数据（CvMat*只含数据，没有图片头）
CvArr* cvReshapeMatND(const CvArr* arr, intsizeof_header, CvArr* header, int new_cn, int new_dims, int*new_sizes);
void cvLUT(const CvArr* src, CvArr* dst, const CvArr*lut);//src是8bit类型的数据，lut是一张一维查找表，拥有256个通道数类型和dst相同的元素，src的某一位置的元素数值n，到lut的n位置查找的内容填入dst的相应src的n元素的位置
统计运算
最大最小
voidcvMax(const CvArr* src1, const CvArr* src2, CvArr*dst);
void cvMaxS(const CvArr* src, double value, CvArr*dst);//找较大值放到dst中
void cvMin(const CvArr* src1,const CvArr*src2,CvArr* dst);
void cvMins(const CvArr* src,double value,CvArr*dst);//找较小值放到dst中
void cvMinMaxLoc(const CvArr* arr, double*min_val, double* max_val, CvPoint* min_loc=NULL, CvPoint*max_loc=NULL, const CvArr* mask=NULL);
找出全局某个通道中最大最小的值，和她们的位置，如果不止一个通道，一定要设置COI
零的个数
intcvCountNonZero( const CvArr* arr );//统计非零的个数
是否落在范围内
voidcvInRange(const CvArr* src,const CvArr* lower,const CvArr*upper,CvArr* dst);
void cvInRangeS(const CvArr* src,CvScalar lower,CvScalarupper,CvArr* dst);//判断原数组中的每个数大小是否落在对应的lower、upper数组位置数值的中间
if(lower(i)<=src(i)
平均值标准差
CvScalarcvAvg(const CvArr* arr,const CvArr* mask =NULL);//计算mask非零位置的所有元素的平均值，如果是图片，则单独计算每个通道上的平均值，如果COI设置了，只计算该COI通道的平均值
void cvAvgSdv(const CvArr* arr, CvScalar* mean,CvScalar* std_dev, const CvArr*mask=NULL);//计算各通道的平均值，标准差，支持COI
double cvNorm(const CvArr* arr1,const CvArr* arr2=NULL,intnorm_type=CV_L2,const CvArr*mask=NULL);//计算一个数组的各种范数
如果arr2为NULL，norm_type为
CV_C 求所有数取绝对值后的最大值，CV_L1 求所有数的绝对值的和，CV_L2求所有数的平方和的平方根
如果arr2不为NULL，norm_type为
CV_C arr1和arr2对应元素差的绝对值中的最大值 CV_L1
arr1和arr2对应元素差的绝对值的和 CV_L2
arr1和arr2的差平方和的平方根
CV_RELATIVE_C CV_RELATIVE_L1 CV_RELATIVE_L2 上面结果除以cvNorm(arr2,NULL,对应的norm_type);
cvNormalize(const CvArr* src,CvArr* dst,double a=1.0,doubleb=0.0,int norm_type=CV_L2,const CvArr* mask=NULL);
CV_C CV_L1 CV_L2 CV_MINMAX
cvReduce(const CvArr* src,CvArr* dst,int dim,intop=CV_REDUCE_SUM);//根据一定规则，把矩阵约简为向量
dim 决定约简到行还是列 1:约简到单个列，0:约简到单个行，-1:根据dst的CvSize，决定约简到行还是列
op 决定按什么规则约简
CV_REDUCE_SUM - 行/列的和
CV_REDUCE_AVG - 行/列平均值
CV_REDUCE_MAX - 行/列中最大值
CV_REDUCE_MIN - 行/列中最小值
取得设置数组信息
得到指定行列
CvMat*cvGetCol(const CvArr* arr,CvMat* submat,int col);
CvMat* cvGetCols(const CvArr* arr,CvMat* submat,int start_col,intend_col);//取目标矩阵的某列/连续几列，submat和返回值的实际数据还是在原矩阵中，只是修改了头部和数据指针，没有数据拷贝
CvMat* cvGetRow(const CvArr* arr,CvMat*submat,int row);
CvMat* cvGetRows(const CvArr* arr,CvMat* submat,int start_row,intend_row);
得到对角线
CvMat*cvGetDiag(const CvArr* arr,CvMat* submat,intdiag=0);//取矩阵arr的对角线，结果放在向量中，并不要求原矩阵是方阵，diag表示从哪个位置开始取对角线<
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维度大小
intcvGetDims(const CvArr* arr,int*sizes=NULL);//获取数组的维数和每一维的大小，sizes十一个数组的头指针。图像或者矩阵的维数一定是2，先行数后列数
int cvGetDimSize(const CvArr* arr,intindex);//获取某一维的大小
矩阵大小
CvSizecvGetSize(const CvArr* arr);//返回矩阵和图像的大小。小的结构体一般都是直接返回值而不是重新分配指针，分配指针的效率可能比直接返回值效率更低
截取矩形矩阵
CvMat*cvGetSubRect(const CvArr* arr, CvMat* submat, CvRectrect);//从输入的数组中根据输入的矩形截取一块数组中的矩形，返回的CvMat*就是submat
得到和设置元素 因为效率原因，实际很少会直接用到这些方法，而是根据实际的应用来决定如何操作每一个数
uchar* cvPtr1D(CvArr* arr,int idx0,int*type);//得到的是指针，所以可以修改，比下面的效率更高
uchar* cvPtr2D(CvArr* arr,int idx0,int idx1,int*type);
uchar* cvPtr3D(CvArr* arr,int idx0,int idx1,int idx2,int*type);
uchar* cvPtrND(CvArr* arr,int* idx,int* type,intcreate_node=1,unsigned* precalc_hashval=NULL);//int*idx是一个数组指针，里面保存着索引
double cvGetReal1D(const CvArr* arr,intidx0);//得到的是具体值
double cvGetReal2D(const CvArr* arr,int idx0,intidx1);
double cvGetReal3D(const CvArr* arr,int idx0,int idx1,intidx2);
double cvGetRealND(const CvArr* arr,int* idx);
CvScalar cvGet1D(const CvArr* arr,int idx0);
CvScalar cvGet2D(const CvArr* arr,int idx0,int idx1);
CvScalar cvGet3D(const CvArr* arr,int idx0,int idx1,intidx2);
CvScalar cvGetND(const CvArr* arr,int* idx);
double cvmGet(const CvMat* mat, int row, intcol);//仅仅用于矩阵单通道浮点数的获取，由于是inline并且没有类型判断，所以效率比较高
void cvSetReal1D(CvArr* arr, int idx0, doublevalue);
void cvSetReal2D(CvArr* arr, int idx0, int idx1, doublevalue);
void cvSetReal3D(CvArr* arr, int idx0, int idx1, int idx2, doublevalue);
void cvSetRealND(CvArr* arr, int* idx, double value);
void cvSet1D(CvArr* arr, int idx0, CvScalar value);
void cvSet2D(CvArr* arr, int idx0, int idx1, CvScalarvalue);
void cvSet3D(CvArr* arr, int idx0, int idx1, int idx2, CvScalarvalue);
void cvSetND(CvArr* arr, int* idx, CvScalar value);
void cvmSet(CvMat* mat, int row, int col, doublevalue);//仅仅用于设置单通道浮点类型的矩阵
void cvClearND(CvArr* arr, int*idx);//把多维数组的某位置设置为0
void cvSet(CvArr* arr, CvScalar value, const CvArr*mask=NULL);//把数组每个元素都设为value
void cvSetZero(CvArr* arr);//对普通矩阵，每位都设为0；对稀疏矩阵，删除所以元素
一般算数运算
intcvRound(double value ); int cvFloor( double value ); int cvCeil(double value);//求和double最（上/下）接近的整数
float cvSqrt(floatvalue);//求平方根
float cvInvSqrt(floatvalue);//求平方根倒数
float cvCbrt(floatvalue);//求立方根
float cvCbrt(floatvalue);//求两个向量的夹角
int cvIsNaN(doublevalue);//判断是否是合法数
int cvIsInf(doublevalue);//判断是否无穷
void cvCartToPolar(const CvArr* x, const CvArr*y, CvArr* magnitude, CvArr* angle=NULL, intangle_in_degrees=0);//
void cvPolarToCart(const CvArr* magnitude, const CvArr* angle,CvArr* x, CvArr* y, int angle_in_degrees=0);//
void cvSolveCubic(const CvArr* coeffs, CvArr*roots);//求三次方方程解，coeffs作为三次方程的系数，可以是三元（三次方系数为1）或者四元
随机数生成
CvRNGcvRNG(int64 seed=-1);//生成随机数生成器
unsigned cvRandInt(CvRNG* rng);
double cvRandReal(CvRNG* rng);
void cvRandArr(CvRNG* rng, CvArr* arr, int dist_type, CvScalarparam1, CvScalar param2);//
dist_type决定生成随机数组中的分布 CV_RAND_UNI均匀分布 CV_RAND_NORMAL正态/高斯分布
param1：均匀分布中的下界（包含），正态分布中的平均值
param2：均匀分布中的上界（不包含），正态分布中的偏差
分布转换
voidcvDFT(const CvArr* src, CvArr* dst, int flags, intnonzero_rows=0);
int cvGetOptimalDFTSize(int size0);
void cvMulSpectrums(const CvArr* src1, const CvArr* src2, CvArr*dst, int flags);
void cvDCT(const CvArr* src, CvArr* dst, intflags);
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