OpenCV cv :: Mat的深层副本

Question

复制的行为cv::Mat让我很困惑.

我从文档中了解到Mat::copyTo()深层复制,而赋值运算符则不是.我的问题:

1. 我该怎么做才能cv::Mat从函数中返回一个,比如:cv::Mat func()？

2. 根据文档,如果我返回cv::Mat它将没有用,因为在函数返回后该函数的本地副本cv::Mat将被销毁,因此接受函数外部返回值的那个应该指向一些随机地址.奇怪的是(大多数情况下)它正常工作.例如,以下工作:

   cv::Mat CopyOneImage(const cv::Mat& orgImage)
   {
   
       cv::Mat image;
       orgImage.copyTo(image);
       return image;
   
   }
   
   int main()
   {
   
       std::string orgImgName("a.jpg");        
       cv::Mat orgImage;
       orgImage = cv::imread(orgImgName);
   
       cv::Mat aCopy;
       aCopy = CopyOneImage(orgImage);
   
       return 1;
   }
   

但为什么？这不是一个深刻的副本.

问题3.有时,赋值运算符似乎也是深层复制:

    int main()
    {

        std::string orgImgName("a.jpg");        
        cv::Mat orgImage;
        orgImage = cv::imread(orgImgName);

        cv::Mat aCopy;
        orgImage.copyTo(aCopy);

        cv::Mat copyCopy1;
        copyCopy1 = aCopy;

        cv::namedWindow("smallTest", 1);
        cv::imshow("smallTest", copyCopy1);
        uchar key = (uchar)cv::waitKey();

        cv::Mat orgImage2 = cv::imread("b.jpg");
        orgImage2.copyTo(aCopy);

        cv::imshow("smallTest", copyCopy1);
        return 1;
    }

然后两个显示器显示相同的图像,a.jpg.为什么？而有些时候它不起作用.(原始代码太长,但也可以简化为上述情况).在那些时候,赋值运算符实际上似乎是"浅"复制.为什么？

非常感谢!

Answer 1

我认为,使用赋值不是矩阵复制的最佳方式.如果您想要矩阵的新完整副本,请使用:

Mat a=b.clone(); 

如果你想复制矩阵来替换来自另一个矩阵的数据(为了避免内存重新分配),请使用:

Mat a(b.size(),b.type());
b.copyTo(a);

当您为一个矩阵分配一个矩阵时,智能指针到矩阵数据的引用计数器增加1,当您释放矩阵时(它可以在离开代码块时隐式完成)它减1.当它变为等于零时,分配的内存被处理掉.

如果你想从函数使用引用得到结果它更快:

void Func(Mat& input,Mat& output)
{
 somefunc(input,output);
}

int main(void)
{
...
  Mat a=Mat(.....);
  Mat b=Mat(.....);
  Func(a,b);
...
}

Answer 2

我一直在使用OpenCV一段时间,而且cv :: Mat也让我很困惑,所以我做了一些阅读.

cv :: Mat是一个标题,指向一个保存实际图像数据的*数据指针.它还实现了引用计数.它保存cv::Mat当前指向该*数据指针的标头数.因此,当您执行常规副本时,例如:

cv::Mat b; 
cv::Mat a = b;

a将指向b数据,并且它的引用计数将递增.同时,先前指向的数据的引用计数b将递减(如果在递减之后它将为0,则将释放存储器).

问题1:这取决于您的计划.有关更多详细信息,请参阅此问题:is-cvmat-class-flawed-by-design

问题2:函数按值返回.这意味着return image将复制Mat并增加引用计数(现在为ref_count = 2)并返回新的Mat.当函数结束时,图像将被销毁,ref_count将减少一个.但是由于ref_count不是0,因此不会释放内存.因此返回的cv :: Mat不指向随机内存位置.

问题3:类似的事情发生了.当你说orgImage2.copyTo(aCopy);,指向的数据的ref_count aCopy将减少.然后分配新内存来存储将要复制的新数据.这就是为什么copyCopy1当你这样做时没有被修改的原因.