python - (OpenCV 2.4.6) 将 Mat 的 roi header 复制到另一个 Mat 的 roi

Question

我的问题是关于如何仅将 Mat 的 roi 的 header 复制到 Mat 的另一个 roi 以避免复制整个 Mat 的数据以节省计算时间。

例如，我的源 Mat 的 roi 为

Mat src(cv::Size(4,3),CV_32FC1);
for(int i=0;i<src.rows;i++){
  for(int j=0;j<src.cols;j++){
    src.ptr<float>(i)[j] = i*src.cols+j;
  }
}
Mat src_roi = src(Rect(1,1,src.cols-2,src.rows-1));
cout << src << endl;
cout << src_roi << endl;

// = = = OUTPUT = = =
[0, 1, 2, 3;
 4, 5, 6, 7;
 8, 9, 10, 11]
[5, 6;
 9, 10]

接下来，我希望结果如下所示，其中关键函数(func())为

Mat dst(cv::Size(src.cols*src.rows,1),CV_32FC1);
dst.setTo(-1);
Mat dst_roi = dst.colRange(2,2+src_roi.cols*src_roi.rows);
func(src_roi,dst_roi);
cout << dst << endl;
cout << dst_roi << endl;

// = = = OUTPUT = = =
[-1, -1, 5, 6, 9, 10, -1, -1, -1, -1, -1, -1]
[5, 6, 9, 10]

基本上， func() 可以通过以下方式实现，以简单地达到我的预期输出(计算时间在 Release模式下评估)，

// A01 = = =
void func(const Mat &src,Mat &dst){
  Mat ma = src.clone();
  ma = ma.reshape(0,1);
  ma.copyTo(dst);
}
// = = = Computation time = = =
0.414 seconds // when src's size is changed to 15000*15000

// A02 = = =
void func(const Mat &src,Mat &dst){
  MatConstIterator_<float> it1 = src.begin<float>(), it1_end = src.end<float>();
  MatIterator_<float> dst_it = dst.begin<float>();
  for( ; it1 != it1_end; ++it1, ++dst_it ){
    *dst_it = *it1; 
  }
}
// = = = Computation time = = =
0.508 seconds // when src's size is changed to 15000*15000

// A03 = = =
void func(const Mat &src,Mat &dst){
  int count=0;
  for(int i=0;i<src.rows;i++){
    for(int j=0;j<src.cols;j++){
      ((float*)dst.data)[count++] = src.ptr<float>(i)[j];
    }
  }
}
// = = = Computation time = = =
0.269 seconds // when src's size is changed to 15000*15000

然而，它们都会复制整个矩阵，因此当 roi 很大时会花费很多时间。

因此，我希望有一种方法可以仅复制 header 或指针来达到相同的效果并节省所需的计算。或者其他能够满足我的期望的方式或想法。

Answer 1

因为在 func() 中，您将每个 elem 复制两次(首先是 src.clone() 和 copyTo())，所以
我想到的是通过直接将 elems 从 src 复制到 dst 来摆脱其中的一个:

void func(const Mat &src,Mat &dst){
    MatConstIterator_<float> it1 = src.begin<float>(), it1_end = src.end<float>();
    MatIterator_<float> dst_it = dst.begin<float>();

    for( ; it1 != it1_end; ++it1, ++dst_it )
        *dst_it = *it1; 
}

您不必关心 src 和 dst 的大小，但它们必须具有相同数量的元素。

但坦率地说，我认为您无法避免该拷贝，因为 src 和 dst 具有不同的大小格式。您不能直接对 src_roi 执行 reshape()，因为它不是连续的。这就是您所期望的，因为您无法 reshape 一个矩阵，该矩阵是较大矩阵的一部分，在某些 roi 上更改其格式形状，而不是在整个矩阵中更改。我的意思是，如果 header 的大小格式不同，您不能告诉 opencv 仅复制 header roi。