【Emgu.CV教程】第3篇 、基本方法之图像容器Mat的创建及显示

        还是要从Mat类型的变量创建开始。Emgu.CV里面最重要的一个类就是Mat，因为视频处理、图像分析的每一步都离不开对图像元素的操作。Mat类就是图像的一个容器，包含了采用什么样的颜色空间、通道数量、尺寸大小等各种信息。

        Mat的操作最基础，很重要、很重要、很重要。

        首先咱们从创建各种样式的Mat类开始讲起。

1、创建一个黑色的图像

       简单的两句代码，就可以在你WPF的Image控件上显示一张黑色图片，宽640，高360，代码如下：

            Mat m = Mat.Zeros(360, 640, DepthType.Cv8U, 3);
            Image1.Source = m.ToBitmapSource();

       官方对Mat.Zero()函数定义如下：

       public static Mat Zeros(int rows, int cols, DepthType type, int channels)

• rows，行数，也就是图片高度。
• cols，列数，也就是图片宽度。
• type，图片深度，也就是每一个图片的位数。格式是Cv+深度值+符号类型。深度值是8，16，32，64，也就就是存储的二进制位数。符号类型有三个值：S，U，F。S：signed int 有符号整形；U：unsigned int 无符号整形；F：float 单精度浮点型。
• channels，通道数量。

       上面两行代码的意思就是创建一个宽640，高360，8位无符号整型的3通道图像，图像每个点的像素值都是0，是不是很拗口？？？补充知识：

• 8位整型是指计算机编程中的一种数据类型,它占用存储空间的大小为8个比特(bit)，无符号8位整型取值就是0 到 255。如果是DepthType.Cv8S，就是8位有符号整型，取值是-128 到 127。
• ToBitmapSource()方法是来自于Emgu.CV的一个官方文件，可以将Mat类型变量显示在WPF的Image控件上，下载路径如下：

emgucv/Emgu.CV.NativeImage/BitmapSourceExtension.cs at master · emgucv/emgucv · GitHub

2、创建一个全部值都为1的图像

       刚才利用Emgu.CV内部的Zero()函数，创建了一个全为0的黑色图片。接下来我们创建一个值全为1的3通道图片，代码如下：

            Mat m = Mat.Ones(360, 640, DepthType.Cv8U, 3);
            Image1.Source = m.ToBitmapSource();

        Ones()的函数定义和Zeros()一样，运行结果如下图：

       VS2022的调试结果显示，只有0通道的值是1，1通道和2通道的值都是0，为什么？？？？ 因为OpenCV里面的Ones()函数就只适用于单通道Mat变量。对于多个通道的Mat变量，Ones()只将第一个通道设置为1。

       如果我想创建一个纯白的图片，也就是3个通道的值都是255，那该怎么办，别着急，请往下看。

3、创建一个白色的图像

       代码如下：

            // Mat m = new Mat(360, 640, DepthType.Cv8U, 3);
            Mat m = new Mat(new System.Drawing.Size(640, 360), DepthType.Cv8U, 3);
            m.SetTo(new MCvScalar(255, 255, 255));
            Image1.Source = m.ToBitmapSource();

       基本思路还是先定义一个空白的Mat变量，这里有两种方式，要注意这两种方式宽、高的顺序不能颠倒。然后再给Mat变量赋值，用到SetTo()函数。这里要注意颜色值的写法：new MCvScalar(Blue, Green, Red) ，因此，要是创建红色图片，就是

       m.SetTo(new MCvScalar(0, 0, 255));

       创建蓝色图片是 m.SetTo(new MCvScalar(255, 0, 0));

       创建绿色图片是 m.SetTo(new MCvScalar(0, 255, 0));

4、Image控件显示从本地文件加载的图片

        代码非常简单，如下：

            Image image = new Image(AppDomain.CurrentDomain.BaseDirectory + "Images/Demo/lena.jpg");
            Image1.Source = image.ToBitmapSource();

       先创建Emgu.CV的Image类变量，然后按照实际路径读取图片文件，再赋值给WPF的Image控件就可以。 

5、CvInvoke.Imread从本地文件加载图片

        官方对Imread()函数的作用描述是：

        Loads an image from the specified file and returns the pointer to the loaded image. Currently the following file formats are supported: Windows bitmaps - BMP, DIB; JPEG files - JPEG, JPG, JPE; Portable Network Graphics - PNG; Portable image format - PBM, PGM, PPM; Sun rasters - SR, RAS; TIFF files - TIFF, TIF; OpenEXR HDR images - EXR; JPEG 2000 images - jp2.

         用大白话来讲，就是Imread()可以读取本地计算机上的图片文件，并转换成Mat变量。图片文件的格式可以是.bmp、.jpg、.jpeg、.png等等。基本上就是常用的图片都可以读出来。其定义如下：

public static Mat Imread(
    string filename, // 图片文件路径
    ImreadModes loadType = ImreadModes.Color // 加载图像的类型
)

         loadType默认值是ImreadModes.Color，代表彩色图像 。还有一个常用的是ImreadModes.Grayscale，在加载时把图像换成单通道的灰度图。

用起来很简单，代码如下：

Mat m = CvInvoke.Imread(AppDomain.CurrentDomain.BaseDirectory + "Images\\Demo\\lena.jpg");

         默认值可以不写，加载完lena.jpg后，Mat变量是BGR格式的颜色空间，Cv8U的图像深度。如果logType = ImreadModes.Grayscale，那Mat变量就变成单通道的、Cv8U的图像深度的图片。请看下面的演示：

6、CvInvoke.Imshow弹窗显示图片 

       刚才利用的是WPF的Image控件显示Mat变量或者Image变量，如果您希望用弹窗的方式，请参考以下代码：

            CvInvoke.DestroyAllWindows();
            Image image = new Image(AppDomain.CurrentDomain.BaseDirectory + "Images/Demo/lena.jpg");
            CvInvoke.Imshow("lena", image);

       官方对Imshow()函数定义如下 

       public static void Imshow(string name, IInputArray image)

• name，弹窗的名称。
• image，需要显示的变量，Mat类型，Image类型都可以。

       在使用Imshow()之前，代码其实是先执行了DestroyAllWindows()函数，它的作用是关闭所有已弹出的窗口，避免弹窗重复或累积。WPF执行效果如下：

总结

       Mat类型变量的操作基本上是看一眼就会，没有一点复杂的。下面的文章会一步步介绍Emgu.CV里面的各种图像处理函数，敬请期待。

原创不易，请勿抄袭。共同进步，相互学习。