opencv-android-图像容器 Mat

图像在计算机中就是一堆点的数值，按顺序存储构成矩阵，opencv提供了一个 Mat 类来管理图像矩阵。

Mat类由两部分组成：

• 矩阵头：包含矩阵尺寸，存储方法，存储地址等信息。
• 图像矩阵指针：指向存储所有像素值的矩阵的指针。

为什么不直接在Mat中直接存储图像矩阵？

因为opencv处理对象时图片和视频，数据量都比较大，所以opencv采取的方法时，只在内存中保持一份图像矩阵，Mat类中只保持一个指向该内存的指针，达到图像矩阵共享的目的，节省存储资源的消耗。

另外，在做处理时很多方法牵涉到Mat对象复制操作，，对图像矩阵的操作都是比较重量级的，如果Mat对象中持有图像矩阵，那复制操作处理的数据就会很大，耗时很长，影响算法性能。采用持有矩阵头+图像矩阵指针的方式，在复制时，只需要复制矩阵头和指针即可，效率很高。

需要注意的时，多个Mat对象指向同一个图像矩阵时，某个Mat对象对图像矩阵的操作也会影响其他Mat对象。

图像矩阵什么时候被释放？

opencv采用引用计数的方式管理图像矩阵的释放，即每当新的Mat对象指向图像矩阵时，矩阵的计数器就会增加，Mat对象不再指向该矩阵时，矩阵的计数器就减少，当计数器达到零时，矩阵就会被释放。

如何存储图像像素值

如何存储图像像素值涉及两个方面：颜色空间、使用的数据类型。

• 颜色空间：对一个给定的颜色，如何组合颜色元素以对该颜色进行编码。
  • 灰度空间：最简单的颜色空间，只处理黑色和白色，对它们进行组合可以产生不同程度的灰色；
  • 彩色图像颜色空间：把颜色分成三个或者四个基元素，通过组合基元素可以产生所有的颜色。
    • RGB:是最常用的一种颜色空间，基色是红色、绿色和蓝色，有时为了表示透明颜色也会加入第四个元素 alpha (A)。
    • HSV和HLS：把颜色分解成色调、饱和度和亮度/明度。这是描述颜色更自然的方式，比如可以通过抛弃最后一个元素，使算法对输入图像的光照条件不敏感。
    • YCrCb：JPEG图像格式中广泛使用。
    • CIE Lab*是一种在感知上均匀的颜色空间，它适合用来度量两个颜色之间的距离。
• 数据类型：颜色元素的数据类型，决定控制颜色显示的精度。最小的数据类型是 char ，占一个字节或者8位，可以是有符号型（0到255之间）或无符号型（-127到+127之间）。尽管使用三个 char 型元素已经可以表示1600万种可能的颜色（使用RGB颜色空间），但若使用float（4字节，32位）或double（8字节，64位）则能给出更加精细的颜色分辨能力。但同时也要切记增加元素的尺寸也会增加了图像所占的内存空间。

Mat对象创建

opencv提供了很多Mat对象的创建方法，可以控制图像矩阵的维度、存储元素的数据类型和通道数、初始值。

• 维度：二维时直接传入行列数；多维时，传入维度数、个维度尺寸组成的数据。
• 数据类型：CV_（每个项目的位数）（有符号或无符号）（类型前缀）（通道数）。
• 初始值：初始元素值结构体，用来指定元素每个通道的值。

        //4行 3列 8位无符号Char型 3通道 元素通道默认值为（0，0，255）
        Mat mat = new Mat(4, 3, CvType.CV_8UC3, new Scalar(0, 0, 255));

注意：opencv的java sdk里面好像不支持创建多维（大于2维）Mat，所以有相关需求的还是采用jni的方式直接调用opencv的C/C++方法。

其他还有很多灵活方便的Mat创建方法，这里不再赘述，请参考官方文档