OpenCV中ROI
ROI(region of interest)，也就是感兴趣区域，如果你设置了图像了ROI，那么在使用OpenCV的函数的时候，会只对ROI区域操作，其他区域忽略。举个例子：
原图:
现在要将这幅图的蓝色通道加150
如果没有设置ROI，则函数作用在这个图像上，整个图像的所有像素的蓝色通道都会被加上150
但是现在我设置了ROI，
Rect ROI(0,100,width/2,height/2);
则函数只会作用在我设置的ROI区域，其他区域保持不变。效果如下图
在OpenCV1.0中，我们看一下IplImage的数据结构
- typedef struct _IplImage
- {
- int nSize; /* sizeof(IplImage) */
- int ID; /* version (=0)*/
- int nChannels; /* Most of OpenCV functions support 1,2,3 or 4 channels */
- int alphaChannel; /* Ignored by OpenCV */
- int depth; /* Pixel depth in bits: IPL_DEPTH_8U, IPL_DEPTH_8S, IPL_DEPTH_16S,
- IPL_DEPTH_32S, IPL_DEPTH_32F and IPL_DEPTH_64F are supported. */
- char colorModel[4]; /* Ignored by OpenCV */
- char channelSeq[4]; /* ditto */
- int dataOrder; /* 0 - interleaved color channels, 1 - separate color channels.
- cvCreateImage can only create interleaved images */
- int origin; /* 0 - top-left origin,
- 1 - bottom-left origin (Windows bitmaps style). */
- int align; /* Alignment of image rows (4 or 8).
- OpenCV ignores it and uses widthStep instead. */
- int width; /* Image width in pixels. */
- int height; /* Image height in pixels. */
- struct _IplROI *roi; /* Image ROI. If NULL, the whole image is selected. */
- struct _IplImage *maskROI; /* Must be NULL. */
- void *imageId; /* " " */
- struct _IplTileInfo *tileInfo; /* " " */
- int imageSize; /* Image data size in bytes
- (==image->height*image->widthStep
- in case of interleaved data)*/
- char *imageData; /* Pointer to aligned image data. */
- int widthStep; /* Size of aligned image row in bytes. */
- int BorderMode[4]; /* Ignored by OpenCV. */
- int BorderConst[4]; /* Ditto. */
- char *imageDataOrigin; /* Pointer to very origin of image data
- (not necessarily aligned) -
- needed for correct deallocation */
- }
- IplImage;
- struct _IplROI *roi;
- typedef struct _IplROI
- {
- int coi; /* 0 - no COI (all channels are selected), 1 - 0th channel is selected ...*/
- int xOffset;
- int yOffset;
- int width;
- int height;
- }
- IplROI;
示例代码：
- <span style="white-space:pre"> </span>IplImage *image = cvLoadImage(LENA_COLOR, -1);
- //输出
- cout<<"width:"<<image->width<<endl;
- cout<<"height:"<<image->height<<endl;
- cout<<"widthStep:"<<image->widthStep<<endl;
- //设置ROI
- cvSetImageROI(image, cvRect(0, 100, image->width / 2, image->height / 2));//设置ROI
- cvAddS(image, cvScalar(150), image);//将蓝色通道增加150
- //输出
- cout<<"width:"<<image->width<<endl;
- cout<<"height:"<<image->height<<endl;
- cout<<"widthStep:"<<image->widthStep<<endl;
- cvResetImageROI(image);//★释放ROI，否则，只会显示ROI区域
- cvNamedWindow("ROI", 1);
- cvShowImage("ROI", image);
- cvWaitKey(0);
图片采用了512*512的彩色Lena图，实验结果：
在OpenCV2.0中，ROI的实现方式就不同了
大致有两种方式
1.通过重载运算符(其实也是通过构造函数实现的)
Mat B= A(Range::all(), Range(1, 3));
Mat B=A(Rect(0,0,100,100));
2.通过构造函数
Mat(const Mat& m, const Range&rowRange, const Range& colRange=Range::all());
Mat(const Mat& m, const Rect& roi);
大家可以参考1.0的程序写出2.0的版本，实现也非常简单。
下面我想说的是，通过下面的方式创建ROI
Mat B= A(Range::all(), Range(1, 3));
Mat B=A(Rect(0,0,100,100));
则B和A是共享数据内存的，B使用的还是A的内存，只是B的Mat结构体中一些参数被修改了。
有的时候我们想拷贝数据，创建一个独立的ROI子图像，可以通过下面程序中的方式。
下面直接给出一个简单的示例程序：
- void Learn_ROI_Function()
- {
- //创建一个简单的图像
- Mat simpleImage=(Mat_<int>(3,3)<<1,2,1,
- 1,2,1,
- 1,2,1
- ;
- //////////////////////////////不拷贝数据////////////////////////////////////////////
- //设置ROI，！注意是共享内存的方式
- //方式1：Mat B = A(Range::all(), Range(1, 3));
- //方式2: Mat B= A(Rect(0,0,100,100));
- Mat ROI=simpleImage(Rect(1,1,2,2));
- //行,列和每行的通道数(步长)
- cout<<"/////////////Not Copy Data///////////////////"<<endl;
- cout<<"rows:"<<ROI.rows<<endl;
- cout<<"cols:"<<ROI.cols<<endl;
- int widthStep=ROI.step1(0);
- cout<<"widthStep:"<<widthStep<<endl;//3：每行通道数没变
- //遍历ROI，注意内存模型
- //输出2,1,1,2
- cout<<"data:"<<" ";
- int *data=(int *)ROI.data;
- for (int i=0;i<=3;++i)
- {
- cout<<data[i]<<",";
- }
- //////////////////////////////////拷贝数据，创建独立ROI子图像///////////////////////////
- //采用数据拷贝方式创建独立的ROI图片
- IplImage iplImage=ROI;
- Mat copyedROI(&iplImage,true);
- //行,列和每行的通道数(步长)
- cout<<"\n\n/////////////Copy Data///////////////////"<<endl;
- cout<<"rows:"<<copyedROI.rows<<endl;
- cout<<"cols:"<<copyedROI.cols<<endl;
- widthStep=copyedROI.step1(0);
- cout<<"widthStep:"<<widthStep<<endl;//3：每行通道数没变
- //遍历ROI，注意内存模型，输出2,1,2,1
- <span style="white-space:pre"> </span>cout<<"data:"<<" ";
- int *data2=(int *)copyedROI.data;
- for (int i=0;i<=3;++i)
- {
- cout<<data2[i]<<",";
- }
- cout<<endl;
- }
结果：
内存示意图
没有拷贝数据
拷贝数据之后
没有拷贝之前，ROI实际上共享simpleImage的内存，只是改变了一下ROI的Mat中的一些成员变量:
data,rows,cols，从内存示意图中可以看出。
这里要注意，ROI的步长step1(0)并没有改变，还是与原图像一样，这样支持ROI的OpenCV函数遍历图像的时候才不致出错.因为遍历图像的时候，都是使用步长控制的。
ROI中有效数据在内存中是不连续的，如果你采用上面连续访问形式，会出错的，得到的数据位2,1,1,2，而我们需要的实际数据应该是2,1,2,1。如果需要访问，可以采用OpenCV中at()方法，或者使用步长控制指针。读者可以自己实现一下，也比较简单。
拷贝数据后，copyedROI实际上是一副独立的图片.有效数据在内存中是连续的，所以输出的数据是对的。
ROI有个非常实用的功能，就是实现滑动窗口，下篇博客就来说说滑动窗口问题。