opencv生成单位矩阵 opencv 矩阵计算

简介

　　在机器学习中，经常需要用到矩阵计算。因此从本篇开始整理下opencv实现的矩阵计算相关函数使用。

矩阵初始化

具体代码

　　这里初始化了两个3X3矩阵，并将它的数据显示出来：

double x[3][3] = {{1, 50, -100}, {1, -110, 220}, {-1, 150, 150}};
double y[3][3] = {{1, 0, 0}, {0, 1, 0}, {0, 0, 1}};
 
void showMatdate(Mat tmpMat){
	int i, j;
	CvScalar s1;
	Width = tmpMat.rows;
	Height = tmpMat.cols;
	IplImage tmp;
 
	tmp = tmpMat;
 
	for(i=0; i< Width; i++){
		for(j=0; j<Height; j++){
			s1 = cvGet2D(&tmp, i, j);
			printf("%0.1lf  ", s1.val[0]);
		}
		printf("\n");
	}
	printf("\n\n");
}
 
int main(int argc, char *argv[]){
 
/*************初始化矩阵*****************************/
	mat1 = Mat(3, 3, CV_64FC1, x);
	src1 = mat1;
	mat2 = Mat(3, 3, CV_64FC1, y);
	src2 = mat2;
/*************显示矩阵数据***************************/
	printf("mat1:\n");
	showMatdate(mat1);
	printf("mat2:\n");
	showMatdate(mat2);
 
        return 0;
}

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矩阵绝对值之差

具体代码

/*************两个矩阵绝对值之差*********************/
	mat3 = Mat(3, 3, CV_64FC1);
	src3 = mat3;
	cvAbsDiff(&src1, &src2, &src3);
	printf("cvAbsDiff(mat1, mat2):\n");
	showMatdate(mat3);

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矩阵与数值差的绝对值

具体代码

/*************矩阵与数值差的绝对值*******************/
	mat3 = Mat(3, 3, CV_64FC1);
	src3 = mat3;
	cvAbsDiffS(&src1, &src3, Scalar(5));
	printf("cvAbsDiffS(mat1, 5):\n");
	showMatdate(mat3);

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矩阵相加

具体代码

/************两个矩阵相加***************************/
	mat3 = Mat(3, 3, CV_64FC1);
	src3 = mat3;
	cvAdd(&src1, &src2, &src3);
	printf("cvAdd(mat1, mat2):\n");
	showMatdate(mat3);

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矩阵权重相加

具体代码

/**********两个矩阵以权重形式相加******************/
	mat3 = Mat(3, 3, CV_64FC1);
	src3 = mat3;
	cvAddWeighted(&src1, 0.5, &src2, 0.5, 3, &src3);
	printf("cvAddWeighted(mat1, 0.5,mat2, 0.5, 3):\n");
	showMatdate(mat3);

　　计算公式为：src3 = src1 * 0.5 + src2 * 0.5 + 3；

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矩阵的与计算

具体代码

/*******************矩阵与计算**********************
*******可以使用掩码来决定计算被的数据元素*********
*******对应的还有cvNot cvOr cvXor *****************/
	mat3 = Mat(3, 3, CV_64FC1);
	src3 = mat3;
	cvAnd(&src1, &src2, &src3);
	printf("cvAnd(mat1, mat2):\n");
	showMatdate(mat3);

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矩阵比较

具体代码

/******************两个矩阵比较********************/
	int tmp = CMP_EQ;
	mat3 = Mat(3, 3, CV_8UC1);
	src3 = mat3;
	mat1.convertTo(mat1, CV_8UC1);
	mat2.convertTo(mat2, CV_8UC1);
	cvCmp(&src1, &src2, &src3, tmp);
	printf("cvCmp(mat1, mat2):\n");
	showMatdate(mat3);

　　需要先把mat1和mat2转换为格式CV_8UC1,然后室友函数cvCmp进行比较。注意cvCmp的flag标志，本例使用的是相等：CMP_EQ，也就是将mat1和mat2 矩阵对应位置的数值比较，如果相等，则mat3对应位置数值设置为255，否则设置为0。 　　对应的flag有：

CMP_EQ src1 is equal to src2.
CMP_GT src1 is greater than src2.
CMP_GE src1 is greater than or equal to src2.
CMP_LT src1 is less than src2.
CMP_LE src1 is less than or equal to src2.
CMP_NE src1 is unequal to src2.

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计算矩阵绝对值

具体代码

/******************计算绝对值************************/
	mat3 = Mat(3, 3, CV_8UC1);
	src3 = mat3;
	cvConvertScaleAbs(&src1, &src3, 0.5, 4);
	printf("cvConvertScaleAbs(mat1, 0.5, 4):\n");
	showMatdate(mat3);

　　 注意:mat3 = | mat1 * 0.5 + 4 |;

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计算矩阵非0元素个数

具体代码

/****************计算矩阵非0元素的个数***************/
	int sum = 0;
	showMatdate(mat2);
	sum = cvCountNonZero(&src2);
	printf("sum=%d\n", sum);

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矩阵除法计算

具体代码

double x[3][3] = {{1, 50, -100}, {1, -110, 220}, {-1, 150, 150}};
double y[3][3] = {{1, 0, 0}, {0, 2, 0}, {0, 0, 3}};
 
/*****************数组除法运算************************/
	mat3 = Mat(3, 3, CV_64FC1);
	src3 = mat3;
	cvDiv(&src1, &src2, &src3, 2);
	printf("cvDiv(mat1, mat2, 2)\n");
	showMatdate(mat3);

　　注意：1、mat3 = mat1 * 2 / mat2。 2、如果矩阵中mat2某一位为0，则mat3对应那一位的结果直接为0。

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矩阵行列式计算

具体代码

/*****************矩阵行列式计算**********************/
	double sum = 0;
	sum = cvDet(&src1);
	showMatdate(mat1);
	printf("cvDet(mat1)=%.1lf\n", sum);

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矩阵元素指数计算

具体代码

/*****************矩阵元素指数计算**********************/
	mat3 = Mat(3, 3, CV_64FC1);
	src3 = mat3;
	cvExp(&src1, &src3);
	printf("cvExp(mat1)\n");
	showMatdate(mat3);

　　 计算公式如下：

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矩阵水平/垂直翻转

具体代码

/*****************矩阵水平或者垂直翻转**********************/
	mat3 = Mat(3, 3, CV_64FC1);
	src3 = mat3;
	cvFlip(&src1, &src3, -1);
	printf("cvFlip(mat1, -1)\n");
	showMatdate(mat3);
 
	cvFlip(&src1, &src3, 0);
	printf("cvFlip(mat1, 0)\n");
	showMatdate(mat3);
 
	cvFlip(&src1, &src3, 1);
	printf("cvFlip(mat1, 1)\n");
	showMatdate(mat3);

　　 注意：在cvFlip中，当flag小于0时，水平垂直都翻转；flag为0时，垂直翻转；flag大于0时，水平翻转。

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