opencv矩阵操作
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opencv计算平移和旋转的矩阵opencv中,计算平移和旋转的矩阵可以使用`cv::getRotationMatrix2D()`和`cv::warpAffine()`函数。
下面是一个示例代码:```cpp#include<iostream>#include<opencv2/opencv.hpp>#include<math.h>using namespace std;using namespace cv;int main(){string path = R"(circle.png)";cv::Mat Img = imread(path, IMREAD_GRAYSCALE);cv::threshold(Img, Img, 200, 255, 0);cv::Mat M = cv::Mat::zeros(2, 3, CV_32FC1);double scale = 1; // 缩放因子,1 表示不进行缩放double angle = 60.0 / 180.0 * CV_PI; // 旋转角度,正值表示逆时针旋转 cv::Point2f center = cv::Point2f(img.cols / 2.0, img.rows / 2.0); // 图像旋转的中心位置double a = 0; // 水平平移量double b = 100; // 竖直平移量// 取得旋转矩阵M = cv::getRotationMatrix2D(center, angle, 1);// 图像尺寸扩张(默认扩张方式)cv::warpAffine(Img, img, M, cv::Size(img.cols, img.rows));// 用固定颜色填充扩张的边界cv::Scalar borderColor = Scalar(255, 255, 255);// 复制边缘填充cv::warpAffine(img, img, M, img.size() + cv::Size(500, 1000), 1, BORDER_REPLICATE, borderColor);return 0;}```在上述代码中,首先使用`cv::getRotationMatrix2D()`函数获取旋转矩阵`M`,然后使用`cv::warpAffine。
opencv 是一个开源计算机视觉库,提供了丰富的图像处理和计算机视觉功能。
本文将介绍 opencv 中的旋转矩阵到 rodrigues 转换的相关知识。
1. 介绍 opencv 中的旋转矩阵和 rodrigues 转换opencv 中的旋转矩阵是一个 3x3 的矩阵,用于表示三维空间中的旋转操作。
而 rodrigues 转换则是将旋转矩阵转换为对应的旋转向量,方便进行旋转操作的表示和计算。
2. 旋转矩阵到 rodrigues 转换的实现方法在 opencv 中,可以使用 cv::Rodrigues 函数来实现旋转矩阵到rodrigues 转换。
该函数的原型为:void Rodrigues(InputArray src, OutputArray dst, OutputArray jacobian= noArray())其中,src 表示输入的旋转矩阵,dst 表示输出的旋转向量,jacobian 表示可选的旋转矩阵的导数,如果不需要可以不传入。
3. 旋转矩阵到 rodrigues 转换的应用场景在计算机视觉和机器人领域,经常需要进行旋转操作的表示和计算。
旋转矩阵到 rodrigues 转换提供了一种便捷的方式来进行旋转操作的表示和计算,广泛应用于相机姿态估计、目标跟踪和三维重建等领域。
4. 实例演示:将旋转矩阵转换为 rodrigues 向量接下来,我们通过一个实例来演示将旋转矩阵转换为 rodrigues 向量的过程。
假设我们有一个旋转矩阵 R,我们可以通过以下代码来实现转换:```cppcv::Mat R = (cv::Mat_<double>(3, 3) <<0.866, -0.5, 0,0.5, 0.866, 0,0, 0, 1);cv::Mat rvec;cv::Rodrigues(R, rvec);```通过以上代码,我们成功将旋转矩阵 R 转换为了 rodrigues 向量 rvec。
opencvsharp 矩形平移旋转矩阵1. 引言近年来,计算机视觉技术在各个领域的应用日益广泛,其中图像处理是计算机视觉的重要组成部分。
而在图像处理过程中,矩形的平移和旋转是一项重要的操作,它可以帮助我们实现图像的位置调整和角度变换。
而opencvsharp作为一种开源的图像处理库,提供了丰富的工具和函数,帮助我们实现矩形的平移和旋转。
本文将介绍opencvsharp中矩形的平移旋转矩阵的相关知识和实现方法。
2. opencvsharp 简介opencvsharp是OpenCV(Open Source Computer Vision Library)在C#上的移植版本,它提供了丰富的图像处理工具和函数,方便开发者进行图像处理和计算机视觉相关的工作。
opencvsharp可以在Windows、Linux和Mac OS等主流操作系统上运行,提供了一套完整的图像处理解决方案。
3. 矩形的表示在opencvsharp中,矩形可以用一个四元组表示,分别是矩形的左上角坐标和宽度、高度。
例如:Rect rect = new Rect(x, y, width, height)。
其中,(x, y)表示矩形左上角的坐标,width和height分别表示矩形的宽度和高度。
通过这种表示方法,我们可以方便地对矩形进行操作和计算。
4. 矩形的平移矩形的平移是指将矩形沿着指定的方向进行移动,opencvsharp中提供了平移矩阵来实现矩形的平移操作。
平移矩阵可以表示为:\[ T = \begin{bmatrix} 1 0 \Delta x \\ 0 1 \Delta y\end{bmatrix} \]其中 \(\Delta x\) 和 \(\Delta y\) 分别表示矩形在x和y轴方向上的平移距离。
通过平移矩阵,我们可以将矩形沿着指定方向进行平移,实现图像位置的调整。
5. 矩形的旋转矩形的旋转是指将矩形绕着指定的中心点进行旋转,opencvsharp中提供了旋转矩阵来实现矩形的旋转操作。
opencvsharp 矩形平移旋转矩阵-回复如何使用OpenCvSharp进行矩形的平移和旋转操作。
OpenCvSharp是C#语言下的OpenCV库,提供了丰富的图像处理和计算机视觉功能。
本文将介绍如何使用OpenCvSharp对矩形进行平移和旋转操作。
一、安装和配置OpenCvSharp1. 下载和安装OpenCvSharp首先,你需要下载OpenCvSharp库。
你可以在官方网站(2. 配置项目引用安装完成后,在Visual Studio中创建一个新的C#项目。
右键单击项目名称,选择“管理NuGet程序包”。
在NuGet程序包管理器中搜索“OpenCvSharp”,然后安装该包。
3. 导入所需的命名空间在项目的代码文件中,使用下面的代码导入OpenCvSharp的命名空间。
csharpusing OpenCvSharp;二、矩形的平移操作平移操作是将图像中的矩形移动到新的位置,可以通过移动矩形的中心点来实现。
下面是实现平移操作的步骤。
1. 读取图像和定义矩形首先,使用OpenCvSharp的`Cv2.ImRead`方法读取图像,并使用`Rect`类来定义矩形。
`Rect`类的构造函数需要四个参数,即矩形的左上角的x 坐标和y坐标、矩形的宽度和高度。
csharpMat image = Cv2.ImRead("image.jpg", ImreadModes.Color); Rect rect = new Rect(100, 100, 200, 150);2. 计算平移的偏移量接下来,计算矩形的中心点和目标位置的中心点之间的偏移量。
可以使用以下公式来计算偏移量。
csharpint offsetX = targetCenter.X - rect.Center.X;int offsetY = targetCenter.Y - rect.Center.Y;其中,`targetCenter`是目标位置的中心点,可以根据需要自定义。
opencv mat 向量转mat矩阵-概述说明以及解释1.引言1.1 概述在撰写这篇长文之前,我们首先来了解一下概述部分的内容。
本文旨在介绍如何使用OpenCV实现将向量转化为Mat矩阵的方法。
在计算机视觉和图像处理中,OpenCV是一个广泛应用的开源库。
它提供了一系列图像处理和计算机视觉的功能,其中包括矩阵的操作和转换。
而Mat是OpenCV中用于表示多维数组的矩阵类。
本文主要讨论的问题是,当我们需要将一个向量(例如一维数组)转化为一个Mat矩阵时,我们应该如何进行操作。
这个问题在很多图像处理和机器学习算法中都是常见的操作。
通过本文的介绍,读者将了解到OpenCV中的Mat矩阵的基本知识以及如何使用OpenCV中的函数来进行向量到Mat矩阵的转换。
我们将详细讨论OpenCV中相关的函数和方法,并给出一些实际代码示例来帮助读者更好地理解。
除了介绍向量到Mat矩阵的转换方法外,本文还将讨论一些在这个过程中可能遇到的常见问题以及相应的解决方案。
通过这些内容的学习和实践,读者可以掌握将向量转化为Mat矩阵的基本技巧,并能够灵活应用于自己的实际项目中。
总之,本文将以OpenCV为基础,详细介绍如何将向量转化为Mat 矩阵的方法和技巧,并帮助读者理解相关的原理和操作。
通过阅读本文,读者将能够更好地应用OpenCV进行图像处理和计算机视觉的相关工作。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以编写如下:在本篇文章中,将通过以下几个部分来详细介绍opencv中mat向量转mat矩阵的原理及相关操作方法。
第一部分是引言,将对本文的概述进行说明。
首先介绍mat向量和mat矩阵在计算机视觉中的应用和重要性,以及为什么需要进行向量转矩阵的操作。
随后,本文将简要阐述文章的整体结构,以及各个部分所涵盖的内容。
最后,明确本文的目的,即通过深入了解mat向量转mat矩阵的原理和操作方法,帮助读者更好地掌握和应用这一技术。
第二部分是正文,将重点介绍opencv中mat向量转mat矩阵的原理和方法。
opencv 三维矩阵运算OpenCV是一个广泛应用于计算机视觉和图像处理领域的开源库,它提供了丰富的函数和工具,可以进行各种三维矩阵运算。
本文将介绍一些常见的三维矩阵运算方法,并以此为基础,探讨如何利用OpenCV进行三维图像处理和分析。
我们需要了解什么是三维矩阵。
在计算机视觉中,三维矩阵通常用于表示三维图像或点云数据。
三维矩阵由多个二维矩阵组成,每个二维矩阵表示一个图像或一层点云数据。
在OpenCV中,我们可以使用cv::Mat类来表示和操作三维矩阵。
在OpenCV中,我们可以使用cv::Mat的成员函数reshape()来改变三维矩阵的大小。
reshape()函数接受一个新的维度参数,可以将三维矩阵转换为新的大小。
例如,我们可以将一个3x3x3的三维矩阵转换为一个9x3的二维矩阵,或者将一个9x3的二维矩阵转换为一个3x3x3的三维矩阵。
除了改变大小,我们还可以使用cv::Mat的成员函数split()和merge()来拆分和合并三维矩阵的通道。
split()函数可以将一个三维矩阵拆分为多个二维矩阵,每个二维矩阵表示一个通道。
merge()函数则可以将多个二维矩阵合并为一个三维矩阵。
这些函数在进行图像处理和分析时非常有用,例如,我们可以将一个RGB图像拆分为红、绿、蓝三个通道,分别进行处理后再合并为一个图像。
OpenCV还提供了一些常用的三维矩阵运算函数,如cv::add()、cv::subtract()、cv::multiply()和cv::divide()等。
这些函数可以对三维矩阵进行逐元素的加法、减法、乘法和除法运算。
这些运算函数在进行图像处理时非常有用,例如,我们可以将两个三维矩阵相加得到一个新的三维矩阵,或者将一个三维矩阵与一个标量相乘得到一个新的三维矩阵。
在进行三维图像处理时,我们还经常需要对三维矩阵进行转置、翻转和旋转等操作。
在OpenCV中,我们可以使用cv::transpose()、cv::flip()和cv::rotate()等函数来实现这些操作。
c++ opencv的欧拉角转旋转矩阵下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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opencv矩阵运算
OpenCV矩阵运算是一种基于数学矩阵理论的图像处理方法,它提供了丰富的矩阵运算函数和操作,可以用来处理图像信息。
OpenCV的矩阵运算是通过使用不同类型的矩阵来实现的。
OpenCV支持两种类型的矩阵:标量矩阵和多维矩阵。
1、标量矩阵:标量矩阵是一种单独的矩阵,其中只包含一个元素,该元素可以是任何数字或符号(如:+,-,*,/运算符等)。
标量矩阵可以用来表示将一个值加到图像上的操作,或者将图像的像素值乘以某个常数的操作。
2、多维矩阵:多维矩阵是由多个标量矩阵组成的矩阵,每个标量矩阵都有自己的大小和形状,并且可以有多种不同的操作,比如矩阵乘法,矩阵加法,矩阵转置等。
在OpenCV中,多维矩阵可以用来表示图像处理操作,比如图像缩放,旋转,仿射变换等。
OpenCV中的矩阵运算引入了一种新的图像处理范畴,能够快速针对图像做出相应的处理,为图像处理提供了一种快速的方法。
OpenCV的矩阵运算能够更好地改变图像的形状,改变图像的明暗程度,改变图像的颜色,改变图像的亮度,改变图像的尺寸等。
OpenCV矩阵运算也可以用于图像特征提取,比如Sobel特征,Canny特征,Harris特征,Hough变换等。
这些矩阵运算可以帮助我们更好地提取图像中的特征,从而更好地完成图像处理任务。
OpenCV矩阵运算在图像处理中起着重要作用,它可以帮助程序员快速有效地完成图像处理任务。
OpenCV的矩阵运算多样性可以满足大多数图像处理任务的需求,从而使程序员更加熟练地使用OpenCV处理图像。
1. IntroductionOpenCV (Open Source Computer Vision Library) 是一款开源的计算机视觉和机器学习软件库,它提供了一系列丰富的图像处理和计算机视觉算法。
其中,多点计算透视变换矩阵是在图像处理中应用最为广泛的算法之一。
本文将介绍OpenCV中的多点计算透视变换矩阵的原理和应用。
2. 原理2.1. 透视变换矩阵透视变换矩阵是一个3x3的矩阵,它可以用来对图像进行透视变换,从而实现图像的旋转、缩放和扭曲等操作。
透视变换矩阵可以通过多个点对之间的映射关系来计算得到。
2.2. 多点对之间的映射关系在进行透视变换时,需要提供至少4对点之间的映射关系。
这些点通常表示图像上的四个角和它们在变换后的位置。
通过这些点之间的映射关系,可以计算出透视变换矩阵。
3. 应用3.1. 图像校正在摄影和图像处理中,常常需要对图像进行校正,使其更加符合实际的几何形状。
透视变换矩阵可以用来对图像进行透视矫正,从而达到去除畸变、纠正倾斜等效果。
3.2. 图像拼接在全景图像拼接中,需要对多个图片进行透视变换,使它们在同一个坐标系下显示。
透视变换矩阵可以帮助我们实现这一目标,从而得到完整的全景图像。
3.3. 视角转换在机器人、自动驾驶和增强现实等应用中,需要对图像进行视角转换,使其符合人类的视角或特定的坐标系。
透视变换矩阵可以帮助我们实现这一目标,从而方便后续的图像处理和识别。
4. 实例下面我们给出一个实际的例子来说明多点计算透视变换矩阵的应用。
假设我们有一张包含车牌的图像,现在我们要对车牌进行透视矫正,使其变得平整。
我们可以通过提取车牌的四个角点,并提供它们在矫正后的位置,来计算透视变换矩阵。
然后利用得到的透视变换矩阵,对车牌进行透视矫正,最终得到矫正后的车牌图像。
5. 总结多点计算透视变换矩阵是图像处理中一个重要的算法,它可以帮助我们实现图像的几何校正、图像拼接和视角转换。
在OpenCV中,我们可以通过提供多个点对之间的映射关系来计算透视变换矩阵,然后利用得到的矩阵对图像进行透视变换。
opencv 矩阵向量除法
在OpenCV中,可以使用除法运算符(/)来执行矩阵和向量之间的除法操作。
假设我们有一个2x2的矩阵A和一个2维向量v,我们可以使用如下代码执行矩阵和向量之间的除法操作:
```
cv::Mat A = (cv::Mat_<float>(2, 2) << 1, 2, 3, 4);
cv::Mat v = (cv::Mat_<float>(2, 1) << 5, 6);
cv::Mat result = A / v;
```
在这个例子中,矩阵A是一个2x2的浮点数矩阵,向量v是一个2维浮点数向量。
通过执行`A / v`,我们可以得到一个新的矩阵result,其内容为A的每个元素除以v的对应元素。
注意,矩阵除法在OpenCV中使用逐元素的除法规则进行计算。
这意味着矩阵的每个元素除以向量的对应元素,而不是执行矩阵的整体除法操作。
所以,矩阵和向量的维数必须匹配,以便每个元素都可以正确地进行除法运算。
希望这个回答对你有帮助!。
目录1引言 (1)2 OpenCV的结构 (1)3 VC 6下的安装与配置 (2)3.1安装OpenCV(略) (2)3.2 配置Windows环境变量 (2)4 VC++的环境设置 (4)5如何创建一个项目来开始OpenCV 编程 (5)6如何读入和显示图像 (7)7如何访问图像像素 (10)8如何访问矩阵元素 (11)9如何在OpenCV 中处理我自己的数据 (12)10. 例程 (13)10.1 Kalman滤波进行旋转点的跟踪 (13)10.2 背景建模 (16)10.3 视频I/O (21)10.4 矩阵操作 (23)10.5 轮廓检测 (27)1引言OpenCV(Intel® Open Source Computer Vision Library) 是Intel 公司面向应用程序开发者开发的计算机视觉库,其中包含大量的函数用来处理计算机视觉领域中常见的问题,例如运动分析和跟踪、人脸识别、3D 重建和目标识别等。
目前该函数库的最新版本是OpenCV 4.0,可以通过访问/projects/opencvlibrary免费获得OpenCV 库以及相关的资料。
另外,还可以通过访问/group/OpenCV,对于OpenCV使用中的一些问题与经验进行讨论。
相对于其它图像函数库,OpenCV是一种源码开放式的函数库,开发者可以自由地调用函数库中的相关处理函数。
OpenCV中包含500多个处理函数,具备强大的图像和矩阵运算能力,可以大大减少开发者的编程工作量,有效提高开发效率和程序运行的可靠性。
另外,由于OpenCV具有很好的移植性,开发者可以根据需要在MS-Windows和Linux两种平台进行开发,速度快,使用方便。
2 OpenCV的结构目前OpenCV包含如下几个部分:Cxcore: 一些基本函数(各种数据类型的基本运算等)Cv: 图像处理和计算机视觉功能(图像处理,结构分析,运动分析,物体跟踪,模式识别,摄像定标)Highgui: 用户交互部分(GUI, 图像视频I/O, 系统调用函数)Cvaux: 一些实验性的函数(ViewMorphing, 三维跟踪,PCA,HMM)另外还有cvcam, 不过linux版本中已经抛弃。
在 OpenCV 中,cv::Mat类型是表示矩阵(图像)的核心数据结构。
它支持各种矩阵运算和操作,可以进行像素级别的图像处理和计算。
以下是一些常见的cv::Mat运算符和操作的详解:
创建cv::Mat对象:
1.创建空白矩阵:
2.通过数据创建矩阵:
3.复制矩阵:
基本运算:
1.矩阵加法:
2.矩阵减法:
3.矩阵乘法:
4.标量乘法:
逐元素运算:
1.逐元素加法:
2.逐元素减法:
3.逐元素乘法:
4.逐元素除法:
转置和翻转:
1.矩阵转置:
2.水平翻转:
3.垂直翻转:
其他操作:
1.矩阵元素访问:
2.改变矩阵大小:
3.提取子矩阵:
4.通道拆分与合并:
这些是一些常见的cv::Mat运算符和操作的示例。
OpenCV 提供了丰富的功能,允许进行更复杂的图像处理和计算。
具体的操作和运算可以根据具体需求进行查阅OpenCV 文档。
opencv矩阵的乘积和点乘OpenCV是一个广泛应用于计算机视觉和图像处理领域的开源库,其功能强大且易于使用。
本文将介绍有关OpenCV中矩阵的乘积和点乘的相关知识。
1.矩阵乘积在计算机视觉和图像处理中,矩阵乘积是一种常见的操作。
矩阵乘积可以用于实现图像的变换、特征提取等任务。
在OpenCV中,可以使用`cv::gemm`函数进行矩阵的乘积计算。
`cv::gemm`函数的用法如下:```cppcv::gemm(src1,src2,alpha,src3,beta,dst,flags);其中,`src1`和`src2`分别是要相乘的两个矩阵,`alpha`是`src1`的缩放系数,`src3`是可选的第三个矩阵,`beta`是`src3`的缩放系数,`dst`是计算结果的输出矩阵,`flags`是可选的运算标志。
2.矩阵点乘矩阵点乘是另一种常见的矩阵操作,用于对两个矩阵进行逐元素的相乘。
在OpenCV中,可以使用`cv::multiply`函数进行矩阵的点乘计算。
`cv::multiply`函数的用法如下:```cppcv::multiply(src1,src2,dst);其中,`src1`和`src2`分别是要相乘的两个矩阵,`dst`是计算结果的输出矩阵。
3.示例代码下面是一个示例代码,展示了如何在OpenCV中计算矩阵乘积和点乘:```cpp#include<opencv2/opencv.hpp>#include<iostream>int main()cv::Mat src1=cv::Mat::ones(3,3,CV_32F)*2;//创建一个3x3的矩阵,所有元素初始化为2cv::Mat src2=cv::Mat::eye(3,3,CV_32F);//创建一个3x3的单位矩阵cv::Mat dst1,dst2;cv::gemm(src1,src2,1.0,cv::Mat(),0.0,dst1);//计算矩阵乘积cv::multiply(src1,src2,dst2);//计算矩阵点乘std::cout<<"Matrix product:"<<std::endl;std::cout<<dst1<<std::endl;std::cout<<"Matrix point product:"<<std::endl;std::cout<<dst2<<std::endl;return0;以上代码中,我们首先创建了两个矩阵`src1`和`src2`,然后使用`cv::gemm`函数计算了矩阵乘积,并使用`cv::multiply`函数计算了矩阵点乘。
opencv 单应矩阵旋转矩阵摘要:1.单应矩阵的概念及其应用2.OpenCV 中单应矩阵的代码编写方法3.旋转矩阵的概念及其应用4.OpenCV 中旋转矩阵的计算方法5.总结正文:一、单应矩阵的概念及其应用单应矩阵(Homography)是一个重要的几何变换矩阵,在计算机视觉和图像处理领域有着广泛的应用。
它可以将一个图像中的所有点按照一定的规则进行变换,使其在新的坐标系中呈现出理想的位置和形状。
常见的应用场景包括图像矫正、张正友相机标定法等。
在OpenCV 中,我们可以通过以下代码编写方法来实现单应矩阵:1.导入必要的库和模块:```pythonimport cv2import numpy as np```2.读取图像:```pythonimg = cv2.imread("image.jpg")```3.定义源图像和目标图像的四个角点坐标:```pythonsrcpts = np.float32([[0, 0], [img.shape[1]-1, 0], [0, img.shape[0]-1], [img.shape[1]-1, img.shape[0]-1]])dstpts = np.float32([[0, 0], [img.shape[1]-1, 0], [0, img.shape[0]-1], [img.shape[1]-1, img.shape[0]-1]])```4.计算单应矩阵:```pythonM = cv2.getAffineTransform(srcpts, dstpts)```二、旋转矩阵的概念及其应用旋转矩阵(Rotation Matrix)是一种用于描述物体旋转的矩阵,它可以将一个向量按照一定的旋转角度进行变换。
在计算机视觉和图像处理领域,旋转矩阵常用于处理图像的旋转、缩放等变换。
在OpenCV 中,我们可以通过以下代码编写方法来实现旋转矩阵:1.导入必要的库和模块:```pythonimport cv2import numpy as np```2.定义旋转矩阵的参数:```pythonrotation_angle = 45 # 旋转角度rotation_axis = (1, 0, 0) # 旋转轴向量```3.计算旋转矩阵:```pythonR = cv2.getRotationMatrix2D(rotation_axis, rotation_angle, 1.0)```三、总结本篇文章介绍了单应矩阵和旋转矩阵的概念及其在OpenCV 中的应用方法。
opencv mat乘向量
在OpenCV中,可以使用cv::Mat类的乘法运算符来实现矩阵与向量的乘法操作。
假设我们有一个大小为m x n的矩阵A和一个大小为n x 1的列向量B,我们可以通过以下方式进行矩阵与向量的乘法:
cpp.
cv::Mat A; // m x n 矩阵。
cv::Mat B; // n x 1 列向量。
cv::Mat result = A B;
在这里,result将会是一个大小为m x 1的列向量,它是矩阵A和向量B相乘的结果。
需要注意的是,在进行矩阵与向量的乘法操作时,矩阵的列数必须与向量的维度相匹配,否则将会导致运行时错误。
另外,OpenCV中还提供了一些其他的矩阵与向量的乘法函数,比如gemm
函数,可以实现更加灵活和复杂的矩阵运算操作。
除了使用C++进行矩阵与向量的乘法操作之外,OpenCV还提供
了Python接口,可以使用类似的方法来实现矩阵与向量的乘法。
在Python中,可以使用numpy数组来表示矩阵和向量,然后通过numpy库提供的乘法函数来实现矩阵与向量的乘法操作。
总之,通过使用OpenCV提供的矩阵乘法运算符或者相关的函数,我们可以很方便地实现矩阵与向量的乘法操作,从而进行各种复杂
的图像处理和计算机视觉任务。
opencv mat 减法
OpenCV Mat 减法
OpenCV 的 Mat 类可以实现矩阵的减法运算。
矩阵减法运算的基本思想是:矩阵的相应元素做减法运算。
我们在使用 OpenCV Mat 的减法函数前,需要确保两个要减的矩阵的尺寸完全相同,而且是二维矩阵。
我们可以通过调用 Mat 类的size 函数来查看矩阵的尺寸。
OpenCV Mat 类的减法函数主要支持两种模式:一种是减法运算模式,另一种模式是减法运算后放入另一个矩阵。
对于减法运算模式,我们可以使用下面的函数:
Mat mat_A - Mat mat_B;
上面的代码实现了将 mat_A 的每一个元素都与 mat_B 中每一个相应元素做减法运算后得到的结果,然后将结果存储在一个新的Mat 中。
对于减法运算放入另一个矩阵,我们可以使用以下函数:
Mat.copyTo(mat_A - mat_B, mat_C);
上面的代码实现了将 mat_A 与 mat_B 中每一个相应元素做减法运算后得到的结果放入 mat_C 中。
- 1 -。
通用矩阵乘法void cvGEMM( const CvArr* src1, const CvArr* src2, double alpha,const CvArr* src3, double beta, CvArr* dst, int tABC=0 ); #define cvMatMulAdd( src1, src2, src3, dst ) cvGEMM( src1, src2, 1, src3, 1, dst, 0 )#define cvMatMul( src1, src2, dst ) cvMatMulAdd( src1, src2, 0, dst ) src1第一输入数组src2第二输入数组src3第三输入数组 (偏移量),如果没有偏移量,可以为空( NULL)。
dst输出数组tABCT操作标志,可以是 0 或者下面列举的值的组合:CV_GEMM_A_T - 转置 src1CV_GEMM_B_T - 转置 src2CV_GEMM_C_T - 转置 src3例如, CV_GEMM_A_T+CV_GEMM_C_T 对应alpha*src1T*src2 + beta*src3T函数 cvGEMM 执行通用矩阵乘法:dst = alpha*op(src1)*op(src2) + beta*op(src3), 这里 op(X) 是 X 或者 XT所有的矩阵应该有相同的数据类型和协调的矩阵大小。
支持实数浮点矩阵或者复数浮点矩阵。
[编辑]Transform对数组每一个元素执行矩阵变换void cvTransform( const CvArr* src, CvArr* dst, const CvMat* transmat, const CvMat* shiftvec=NULL );src输入数组dst输出数组transmat变换矩阵shiftvec可选偏移向量函数 cvTransform 对数组 src 每一个元素执行矩阵变换并将结果存储到 dst: dst(I)=transmat*src(I) + shiftvec或者dst(I)k=sumj(transmat(k,j)*src(I)j) + shiftvec(k)N-通道数组 src 的每一个元素都被视为一个N元向量,使用一个M×N 的变换矩阵 transmat 和偏移向量 shiftvec 把它变换到一个 M-通道的数组 dst 的一个元素中。
这里可以选择将偏移向量 shiftvec 嵌入到 transmat 中。
这样的话 transmat 应该是M×N+1 的矩阵,并且最右边的一列被看作是偏移向量。
输入数组和输出数组应该有相同的位深(depth)和同样的大小或者 ROI 大小。
transmat 和 shiftvec 应该是实数浮点矩阵。
该函数可以用来进行 ND 点集的几何变换,任意的线性颜色空间变换,通道转换等。
MulTransposed计算数组和数组的转置的乘积void cvMulTransposed( const CvArr* src, CvArr* dst, int order, const CvArr* delta=NULL );src输入矩阵dst目标矩阵order乘法顺序delta一个可选数组,在乘法之前从 src 中减去该数组。
函数 cvMulTransposed 计算 src 和它的转置的乘积。
函数求值公式:如果 order=0dst=(src-delta)*(src-delta)T否则dst=(src-delta)T*(src-delta)[编辑]Trace返回矩阵的迹CvScalar cvTrace( const CvArr* mat );mat输入矩阵函数 cvTrace 返回矩阵mat的对角线元素的和。
tr(src) =∑mat(i,i)i[编辑]Transpose矩阵的转置void cvTranspose( const CvArr* src, CvArr* dst ); #define cvT cvTransposesrc输入矩阵dst函数 cvTranspose 对矩阵 src 求转置:dst(i,j)=src(j,i)注意,假设是复数矩阵不会求得复数的共轭。
共轭应该是独立的:查看的 cvXorS 例子代码。
[编辑]Det返回矩阵的行列式值double cvDet( const CvArr* mat );mat输入矩阵函数 cvDet 返回方阵 mat 的行列式值。
对小矩阵直接计算,对大矩阵用高斯(GAUSSIAN)消去法。
对于对称正定(positive-determined)矩阵也可以用 SVD 函数来求,U=V=NULL ,然后用 w 的对角线元素的乘积来计算行列式。
[编辑]Invert查找矩阵的逆矩阵或伪逆矩阵double cvInvert( const CvArr* src, CvArr* dst, int method=CV_LU );#define cvInv cvInvertsrcdst目标矩阵method求逆方法:CV_LU -最佳主元选取的高斯消除法CV_SVD - 奇异值分解法 (SVD)CV_SVD_SYM - 正定对称矩阵的 SVD 方法函数 cvInvert 对矩阵 src 求逆并将结果存储到 dst。
如果是 LU 方法该函数返回 src 的行列式值 (src 必须是方阵)。
如果是 0, 矩阵不求逆, dst 用 0 填充。
如果 SVD 方法该函数返回 src 的条件数的倒数(最小奇异值和最大奇异值的比值) ,如果 src 全为 0 则返回0。
如果 src 是奇异的, SVD 方法计算一个伪逆矩阵。
Solve求解线性系统或者最小二乘法问题int cvSolve( const CvArr* src1, const CvArr* src2, CvArr* dst, int method=CV_LU );src1输入矩阵src2线性系统的右部dst输出解答method解决方法(矩阵求逆) :CV_LU - 最佳主元选取的高斯消除法CV_SVD - 奇异值分解法 (SVD)CV_SVD_SYM - 对正定对称矩阵的 SVD 方法函数 cvSolve 解决线性系统或者最小二乘法问题 (后者用 SVD 方法可以解决):如果使用 CV_LU 方法。
如果 src1 是非奇异的,该函数则返回 1 ,否则返回0 ,在后一种情况下 dst 是无效的。
[编辑]SVD对实数浮点矩阵进行奇异值分解void cvSVD( CvArr* A, CvArr* W, CvArr* U=NULL, CvArr* V=NULL, int flags=0 );AM×N 的输入矩阵W结果奇异值矩阵(M×N 或者N×N) 或者向量(N×1).U可选的左部正交矩阵(M×M or M×N). 如果 CV_SVD_U_T 被指定,应该交换上面所说的行与列的数目。
V可选右部正交矩阵(N×N)flags操作标志;可以是 0 或者下面的值的组合:CV_SVD_MODIFY_A 通过操作可以修改矩阵 src1 。
这样处理速度会比较快。
CV_SVD_U_T 意味着会返回转置矩阵 U ,指定这个标志将加快处理速度。
CV_SVD_V_T 意味着会返回转置矩阵 V ,指定这个标志将加快处理速度。
函数 cvSVD 将矩阵 A 分解成一个对角线矩阵和两个正交矩阵的乘积:这里 W 是一个奇异值的对角线矩阵,它可以被编码成奇异值的一维向量,U 和 V 也是一样。
所有的奇异值都是非负的并按降序存储。
(U 和 V 也相应的存储)。
SVD 算法在数值处理上已经很稳定,它的典型应用包括:当 A 是一个方阵、对称阵和正矩阵时精确的求解特征值问题,例如, 当 A 时一个协方差矩阵时。
在这种情况下 W 将是一个特征值的的向量,并且U=V是矩阵的特征向量(因此,当需要计算特征向量时 U 和 V 只需要计算其中一个就可以了) 。
精确的求解病态线性系统。
超定线性系统的最小二乘求解。
上一个问题和这个问题都可以用指定CV_SVD 的 cvSolve 方法。
精确计算矩阵的不同特征,如秩(非零奇异值的数目), 条件数(最大奇异值和最小奇异值的比例), 行列式值(行列式的绝对值等于奇异值的乘积).上述的所有这些值都不要求计算矩阵 U 和 V 。
[编辑]SVBkSb奇异值回代算法(back substitution)void cvSVBkSb( const CvArr* W, const CvArr* U, const CvArr* V,const CvArr* B, CvArr* X, int flags );W奇异值矩阵或者向量U左正交矩阵 (可能是转置的)V右正交矩阵 (可能是转置的)B原始矩阵 A 的伪逆的乘法矩阵。
这个是可选参数。
如果它被省略则假定它是一个适当大小的单位矩阵(因此 x 将是 A 的伪逆的重建).。
X目标矩阵: 奇异值回代算法的结果flags操作标志, 和刚刚讨论的 cvSVD 的标志一样。
函数 cvSVBkSb 为被分解的矩阵 A 和矩阵 B 计算回代逆(back substitution)(参见 cvSVD 说明) :X=V*W-1*UT*B这里W-1(i,i)=1/W(i,i) 如果 W(i,i) > epsilon•sumiW(i,i),否则:0.epsilon 是一个依赖于矩阵数据类型的的很小的数。
该函数和 cvSVD 函数被用来执行 cvInvert 和 cvSolve, 用这些函数 (svd & bksb)的原因是初级函数(low-level)函数可以避免高级函数 (inv & solve) 计算中内部分配的临时矩阵。
[编辑]EigenVV计算对称矩阵的特征值和特征向量void cvEigenVV( CvArr* mat, CvArr* evects, CvArr* evals, double eps=0 ); mat输入对称方阵。
在处理过程中将被改变。
evects特征向量输出矩阵,连续按行存储evals特征值输出矩阵,按降序存储(当然特征值和特征向量的排序是同步的)。
eps对角化的精确度 (典型地,DBL_EPSILON=≈10-15 就足够了)。
函数 cvEigenVV 计算矩阵 A 的特征值和特征向量:mat*evects(i,:)' = evals(i)*evects(i,:)' (在 MATLAB 的记法)矩阵 A 的数据将会被这个函数修改。
目前这个函数比函数 cvSVD 要慢,精确度要低,如果已知 A 是正定的,(例如, 它是一个协方差矩阵), 它通常被交给函数 cvSVD 来计算其特征值和特征向量,尤其是在不需要计算特征向量的情况下[编辑]CalcCovarMatrix计算向量集合的协方差矩阵void cvCalcCovarMatrix( const CvArr** vects, int count, CvArr* cov_mat, CvArr* avg, int flags );vects输入向量。