我无法将cv :: Mat保存到一维数组中

Question

我想将cv :: Mat数据保存到一个线性数组中，但我不知道为什么会有错误。图像颜色是灰度（CV_8UC1）。下面是代码：

uchar* imgToArray(cv::Mat& img) 
{ 
    int n = img.rows; 
    int m = img.cols; 
    uchar* res = new uchar(m * n); 
    for(int row = 0; row < m; row++) 
    { 
     for(int col = 0; col < n; col++) 
     { 
      res[row * n + col] = img.at<uchar>(row, col); 
     } 
    } 
    return res; 
} 

提到的调试信息，

Program received signal SIGSEGV, Segmentation fault. 
0x000055555555c0e9 in imgToArray (img=..., n=512, m=512) at ../conversion.cpp:10 
10    res[row * n + col] = img.at<uchar>(row, col); 

我很困惑这个问题。感谢任何提前给出建议的人！

Answer 1

您已经创建了一个int对象与价值m * n

uchar* res = new uchar(m * n); 

不阵列，应该是

uchar* res = new uchar[m * n]; 

Answer 2

有你的代码的多个问题，较明显不正确分配等通过rafix07指出。一个问题是，你是否真的需要拥有uchar（如果没有，那么有更简单的方法去做这件事），但我会假设你这样做。我们从顶部开始。

uchar* imgToArray(cv::Mat& img, int n, int m);

1. 返回原始指针（uchar*）。

首先，我们返回一个数组，所以让我们明确地说明一下。原始指针容易出现内存泄漏，而C++ 11已经存在了一段时间 - 我们可以做得更好。让我们把它做成std::unique_ptr，它也可以正确处理数组。

然后我们可以用std::make_unique<uchar[]>(size)进行分配，在这种情况下，您很可能会犯这种错误。

1. 返回没有大小的原始数组。

如果您想要以某种方式处理返回的数据，第一个没有第二个就是要求麻烦。依靠用户不得不调用另一个函数来获得它，或者不得不自己计算它是远非理想的。因此，让我们使用std::pair将尺寸与智能指针一起打包。

typedef std::pair<std::unique_ptr<uchar[]>, size_t> uchar_array_t; 
uchar_array_t imgToArray(cv::Mat& img, int n, int m); 

以img作为非const引用，即使你不打算修改它。

如果您确实在意避免复制头文件的开销，请使用const引用来明确您的意图。

1. 参数int n和int m是多余的。他们也没有验证。

除了cv::Mat对应于您想要变成“线性阵列”的区域，没有任何理由给这个功能。 OpenCV已经提供了一种获得投资回报的有效方法：cv::Mat::operator()。让用户使用它，并删除多余的参数。

typedef std::pair<std::unique_ptr<uchar[]>, size_t> uchar_array_t; 
uchar_array_t imgToArray(cv::Mat const& image); 

代码假定img是数据类型CV_8UC1（即，单一的信道矩阵，其中每个元素是一个无符号字节），但不验证它确实如此。

这意味着当你用不同类型的图像调用它时，你会得到无稽之谈。这是不可取的。你可以添加一些断言来处理这个问题，但恕我直言，最好在签名中明确说明。我们使用cv::Mat1b而不是简单的cv::Mat。

typedef std::pair<std::unique_ptr<uchar[]>, size_t> uchar_array_t; 
uchar_array_t imgToArray(cv::Mat1b const& image); 

该代码时，它的给定的一个空的矩阵不考虑的情况。

让我们添加的断言这个先决条件：CV_Assert(!image.empty());

不正确的分配，如通过rafix07指出。

由于我们改变了返回类型，这变得毫无意义。我们可以把它改写为这样：

uchar_array_t result; 
result.second = image.rows * image.cols; 
result.first = std::make_unique<uchar[]>(result.second); 

通过“手动”遍历像素和主叫cv::Mat::at复制数据。

这部分有很多悲观情绪，以及潜在的崩溃或UB，我们在前面的几点中已经谈到。

• cv::Mat::at包含一个不必要的开销，当我们知道我们正在访问有效像素时。即使矩阵is not continuous，对于每行，我们可以通过getting a pointer using cv::Mat::ptr做得更好，然后递增。
• res[row * n + col] - 我们按顺序写入数组，为什么重新计算位置而不是简单地增加一个指针？
• 完成此操作 - OpenCV允许我们使用“外部数据”创建cv::Mat，这意味着我们为自己分配的数组。按照设计，它可以按照您的愿望将数据存储在该阵列中。它还提供了一个方便的method to copy data from one matrix to another。

因此，让我们利用这个优势：

cv::Mat1b temp(image.rows, image.cols, result.first.get()); 
image.copyTo(temp); 

---

让我们添加这一切都在一起。

#include <opencv2/opencv.hpp> 
#include <memory> 

typedef std::pair<std::unique_ptr<uchar[]>, size_t> uchar_array_t; 

uchar_array_t to_array(cv::Mat1b const& image) 
{ 
    CV_Assert(!image.empty()); 

    uchar_array_t result; 

    result.second = image.rows * image.cols; 
    result.first = std::make_unique<uchar[]>(result.second); 

    cv::Mat1b temp(image.rows, image.cols, result.first.get()); 
    image.copyTo(temp); 

    return result; 
} 

void observe_data(uchar const[], size_t) 
{ 
    // ... 
} 

void modify_data(uchar[], size_t) 
{ 
    // ... 
} 

void take_ownership(uchar data[], size_t) 
{ 
    // ... 
    delete[] data; 
} 

int main() 
{ 
    cv::Mat image(cv::imread("itYxy.png", cv::IMREAD_GRAYSCALE)); 

    uchar_array_t data_1(to_array(image)); 
    uchar_array_t data_2(to_array(image(cv::Rect(10, 10, 40, 50)))); 

    observe_data(data_2.first.get(), data_2.second); 
    observe_data(data_2.first.get(), data_2.second); 
    observe_data(data_2.first.release(), data_2.second); 

    return 0; 
} 

您可以使用std::unique_ptr::get观察阵列，或std::unique_ptr::release转移所有权。泄漏是可以避免的，我们有可用的大小，所以我们可以避免访问超出分配数组界限的数据，并且测试前提条件。

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当然，如果你不需要拥有这个数组，大部分都可以避免。矩阵的最多一个clone（如果它不是连续的），然后调用cv::Mat::ptr。