Question

复制cv::Mat的行为让我感到困惑。

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

如何从函数中返回cv::Mat，例如：cv::Mat func()？

根据文档，如果我返回cv::Mat它将没有用，因为在函数返回后，该函数中的cv::Mat的本地副本将被销毁，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;
}

但为什么呢？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（为了避免重新分配内存），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。

如果你想从函数使用引用得到结果，它会更快：

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。它保存当前指向该*数据指针的cv::Mat标头的数量。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的数据，并且它的引用计数将递增。同时，b先前指向的数据的引用计数将递减（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。但由于ref_count不为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。当您说orgImage2.copyTo(aCopy); aCopy指向的数据的ref_count将减少时。然后分配新内存来存储将要复制的新数据。这就是为什么当你这样做时copyCopy1没有被修改的原因。

Answer 3

看看c ++ 11 std::shared_ptr有效地以同样的方式工作，通过使用引用计数器cv :: Mat巧妙地记住每次引用指针时，一旦计数达到0就会自动释放即内存被释放，cv :: Mat不再可用。这实际上是一个浅层副本＆＃34;并节省分配/释放大量内存的资源。

另一方面，cv :: Mat :: clone将提供一个＆＃34;深拷贝＆＃34;为矩阵分配一个全新的内存块，如果您要对可能要撤消的图像进行转换，这可能很有用，但是，更多的内存分配/释放会增加所需的资源量。

希望这有助于某人。

OpenCV cv :: Mat的深层副本

3 个答案: