OpenCV图像坐标系与行列宽高的关系

2023-05-16

刚开始接触图像处理,关于图像坐标系与行列宽高的关系感到纠结,但是似乎没有更好的处理方法了,其对应关系大致如下

row == height == Point.y
col == width  == Point.x

lena

这是因为在计算机中,图像是以矩阵的形式保存的。

一张宽度640像素、长度480像素的灰度图保存在一个480 * 640的矩阵中。

先行后列。

而我们习惯的坐标表示是先X横坐标,再Y纵坐标。在OpenCV中需要对矩阵进行计算,先行再列。

这种隐形的错误需要细心。

一个典型的程序示例:

#include<opencv2/opencv.hpp>

using namespace cv;

int main() {

	Mat srcImage = imread("Lenna.png");
	Mat logo = imread("smile.png");

	Mat imageROI;

	imageROI = srcImage(Rect(0, 100, logo.cols, logo.rows));
	//imageROI = srcImage(Range(0, 0 + logo.cols), Range(100, 00 + logo.rows));

	Mat mask = imread("smile.png", 0);

	logo.copyTo(imageROI, mask);

	namedWindow("LOL");
	imshow("LOL", srcImage);

	waitKey(0);

	return 0;
}

这里

template<typename _Tp> inline
Rect_<_Tp>::Rect_(_Tp _x, _Tp _y, _Tp _width, _Tp _height)
    : x(_x), y(_y), width(_width), height(_height) {}

Rect的构造函数给定的X,Y坐标即为矩形的左上角坐标。
设置为(0,100),效果如下。

![rect](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/ead25412ced13f9b0f0537f663848da4.png)

对比例程

#include<opencv2/opencv.hpp>

using namespace cv;

int main() {

	Mat srcImage = imread("Lenna.png");
	Mat logo = imread("logo.jpg");

	Mat imageROI;

	//imageROI = srcImage(Rect(0, 200, logo.cols, logo.rows));
	imageROI = srcImage(Range(0, 0 + logo.cols), Range(200, 200 + logo.rows));

	Mat mask = imread("logo.jpg", 0);

	logo.copyTo(imageROI, mask);

	namedWindow("LOL");
	imshow("LOL", srcImage);

	waitKey(0);

	return 0;
}

这里是直接从源图像中截取出片区域,选取的是一个从0行,200列坐标点开始的一片宽 x 高的区域。

![dota](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/d5554202635bbd0087d37128f562196d.png)

补充(详细解释)

  1. 坐标体系中的零点坐标为图片的左上角,X轴为图像矩形的上面那条水平线;Y轴为图像矩形左边的那条垂直线。该坐标体系在诸如结构体Mat,Rect,Point中都是适用的。(虽然网上有学着说OpenCV中有些数据结构的坐标原点是在图片的左下角,但是我暂时还没碰到过)。

  2. 在使用image.at(x1, x2)来访问图像中点的值的时候,x1并不是图片中对应点的x轴坐标,而是图片中对应点的y坐标。因此其访问的结果其实是访问image图像中的Point(x2, x1)点,即与image.at(Point(x2, x1))效果相同。

  3. 如果所画图像是多通道的,比如说image图像的通道数时n,则使用Mat::at(x, y)时,其x的范围依旧是0到image的height,而y的取值范围则是0到image的width乘以n,因为这个时候是有n个通道,所以每个像素需要占有n列。但是如果在同样的情况下,使用Mat::at(point)来访问的话,则这时候可以不用考虑通道的个数,因为你要赋值给获取Mat::at(point)的值时,都不是一个数字,而是一个对应的n维向量。

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