opencv学习笔记2--Mat数据操作

转载自http://blog.csdn.net/yang_xian521/article/details/7161335

感觉对三种获取数据的方法的了解又更多了一些，特此转载记录下来

首先还是要感谢箫鸣朋友在我《OpenCV学习笔记（四十）——再谈OpenCV数据结构Mat详解》的留言，告诉我M.at<float>(3, 3)在Debug模式下运行缓慢，推荐我使用M.ptr<float>(i)此类方法。这不禁勾起了我测试一下的冲动。下面就为大家奉上我的测试结果。

我这里测试了三种操作Mat数据的办法，套用流行词，普通青年，文艺青年，为啥第三种我不叫2b青年，大家慢慢往后看咯。

普通青年的操作的办法通常是M.at<float>(i, j)

文艺青年一般会走路线M.ptr<float>( i )[ j ]

暴力青年通常直接强制使用我第40讲提到的M.data这个指针

实验代码如下：

[cpp] view plaincopy

1. t = (double)getTickCount();  
2. Mat img1(1000, 1000, CV_32F);  
3.   
4. for (int i=0; i<1000; i++)  
5. {  
6.     for (int j=0; j<1000; j++)  
7.     {  
8.         img1.at<float>(i,j) = 3.2f;  
9.     }  
10. }  
11. t = (double)getTickCount() - t;  
12. printf("in %gms\n", t*1000/getTickFrequency());  
13. //***************************************************************  
14. t = (double)getTickCount();  
15. Mat img2(1000, 1000, CV_32F);  
16.   
17. for (int i=0; i<1000; i++)  
18. {  
19.     for (int j=0; j<1000; j++)  
20.     {  
21.         img2.ptr<float>(i)[j] = 3.2f;  
22.     }  
23. }  
24. t = (double)getTickCount() - t;  
25. printf("in %gms\n", t*1000/getTickFrequency());  
26. //***************************************************************  
27. t = (double)getTickCount();  
28. Mat img3(1000, 1000, CV_32F);  
29. float* pData = (float*)img3.data;  
30.   
31. for (int i=0; i<1000; i++)  
32. {  
33.     for (int j=0; j<1000; j++)  
34.     {  
35.         *(pData) = 3.2f;  
36.         pData++;  
37.     }  
38. }  
39. t = (double)getTickCount() - t;  
40. printf("in %gms\n", t*1000/getTickFrequency());  
41. //***************************************************************  
42. t = (double)getTickCount();  
43. Mat img4(1000, 1000, CV_32F);  
44.   
45. for (int i=0; i<1000; i++)  
46. {  
47.     for (int j=0; j<1000; j++)  
48.     {  
49.         ((float*)img3.data)[i*1000+j] = 3.2f;  
50.     }  
51. }  
52. t = (double)getTickCount() - t;  
53. printf("in %gms\n", t*1000/getTickFrequency());  

最后两招可以都看成是暴力青年的方法，因为反正都是指针的操作，局限了各暴力青年手段就不显得暴力了。

在Debug、Release模式下的测试结果分别为：

测试结果 DebugRelease普通青年139.06ms2.51ms文艺青年66.28ms2.50ms暴力青年14.95ms2.28ms暴力青年25.11ms1.37ms

根据测试结果，我觉得箫铭说的是很可信的，普通青年的操作在Debug模式下果然缓慢，他推荐的文艺青年的路线确实有提高。值得注意的是本来后两种办法确实是一种比较2b青年的做法，因为at操作符或者ptr操作符，其实都是有内存检查的，防止操作越界的，而直接使用data这个指针确实很危险。不过从速度上确实让人眼前一亮，所以我不敢称这样的青年为2b，尊称为暴力青年吧。

不过在Release版本下，几种办法的速度差别就不明显啦，都是很普通的青年。所以如果大家最后发行程序的时候，可以不在意这几种操作办法的，推荐前两种哦，都是很好的写法，操作指针的事还是留给大神们用吧。就到这里吧~~

补充：箫铭又推荐了两种文艺青年的处理方案，我也随便测试了一下，先贴代码，再贴测试结果：

[cpp] view plaincopy

1. /*********加强版********/  
2. t = (double)getTickCount();  
3. Mat img5(1000, 1000, CV_32F);  
4. float *pData1;  
5. for (int i=0; i<1000; i++)   
6. {   
7.     pData1=img5.ptr<float>(i);  
8.     for (int j=0; j<1000; j++)   
9.     {   
10.         pData1[j] = 3.2f;   
11.     }   
12. }   
13. t = (double)getTickCount() - t;  
14. printf("in %gms\n", t*1000/getTickFrequency());  
15. /*******终极版*****/  
16. t = (double)getTickCount();  
17. Mat img6(1000, 1000, CV_32F);  
18. float *pData2;  
19. Size size=img6.size();  
20. if(img2.isContinuous())  
21. {  
22.     size.width = size.width*size.height;  
23.     size.height = 1;  
24. }  
25. size.width*=img2.channels();  
26. for(int i=0; i<size.height; i++)  
27. {  
28.     pData2 = img6.ptr<float>(i);  
29.     for(int j=0; j<size.width; j++)  
30.     {  
31.         pData2[j] = saturate_cast<float>(3.2f);  
32.     }  
33. }  
34. t = (double)getTickCount() - t;  
35. printf("in %gms\n", t*1000/getTickFrequency());  

测试结果：

 DebugRelease加强版文艺青年5.74ms2.43ms终极版文艺青年40.12ms2.34ms我的测试结果感觉这两种方案只是锦上添花的效果，也使大家的操作有了更多的选择，但感觉在速度上并没有数量级的提升，再次感谢箫铭对我blog的支持。后来箫铭说saturate_cast才把速度降下来，我很同意，就不贴上去测试结果了。但我查看资料了解了一下saturate_cast的作用。可以看成是类型的强制转换，比如对于saturate_cast<uchar>来说，就是把数据转换成8bit的0~255区间，负值变成0，大于255的变成255。如果是浮点型的数据，变成round最近的整数，还是很有用处的函数，推荐大家在需要的时候尝试。