[OpenCV] Mat 클래스

OpenCV에서 가장 많이 사용하는 클래스는 행렬을 나타내는 Mat 클래스이다.

그러므로 OpenCV 라이브러리를 잘 다루기 위해서는 Mat 클래스를 제대로 이해해야 한다.

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Mat 클래스의 개요

Mat 클래스란? OpenCV 라이브러리에서 가장 많이 사용하는 행렬을 표현하는 클래스이다.

이름에서 알 수 있듯이 행렬(Matrix)을 표현하는 클래스이다. OpenCV가 컴퓨터 비전 라이브러리이기 때문에

실제로는 일반적인 행렬보다는 2차원 영상을 표현하는 용도로 많이 사용된다.

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일반적인 2차원 행렬뿐만 아니라 고차원 행렬을 표현할 수 있으며, 한 개 이상의 채널을 가질 수 있다.

정수, 실수, 복소수 등으로 구성된 헹렬 또는 벡터(vector)를 저장할 수 있고, 그레이스케일 또는 컬러 영상을 저장할 수 있다.

벡터 필드(Vector Field), 포인트 클라우드(Point Cloud), 텐서(Tensor), 히스토그램(Histogram) 등

정보를 나타내는 용도로 사용된다.

실제로 2차원 영상 데이터를 저장하고 처리하는 용도로 가장 많이 사용된다.

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Mat 클래스 파일 위치

\C\opencv\sources\modules\core\include\opencv2\core\mat.hpp 파일에 정의되어 있다.

\sources : OpenCV 소스 코드가 있는 폴더 위치

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Mat 클래스의 주요 멤버 함수 및 멤버 변수

class Mat
{
public:
     Mat();                                                   // 기본 생성자로 멤버 변수를 0으로 초기화
     Mat(int rows, int cols, int type);                       // 행(rows), 열(cols), type을 인자로 받는 생성자
     Mat(Size size, int type);                                // 행렬의 크기를 지정하는 생성자
     Mat(int rows, int cols, int type, const Scalar& s);      // 크기를 행과 열로 지정하고 원소 값을 초기화하는 생성자
     Mat(Size size, int type, const Scalar& s);               // 크기를 Size 클래스로 지정하고 원소 값을 초기화하는 생성자
     Mat(const Mat& m);
     ~Mat();

     void create(int rows, int cols, int type);
bool empty() const;

     Mat clone() const;
     void copyTo(OutputArray m) const;
Mat& setTo(InputArray value, InputArray mask=noArray());

static Matexpr zeros(int rows, int cols, int type);
static Matexpr ones(int rows, int cols, int type);

     Mat& operator = (const Mat& m);
Mat operator()(const Rect& roi) const;

     template<typename _Tp> _Tp* ptr(int i0 = 0);
     template<typename _Tp> _Tp& at(int row, int col);

     int dims;
     int rows, cols;
     uchar* data;
Matsize size;
     ...
};

 

Mat 클래스의 주요 멤버 변수

int dims;
int rows, cols;
uchar* data;
Matsize size;

Mat::dims : Mat 행렬의 차원을 나타내며, 영상과 같은 2차원 행렬이 경우 값은 2를 가진다.

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Mat::rows : 2차원 행렬에서 행 개수(크기)를 나타낸다. 영상이 정지되어 있는 경우면 세로 픽셀 크기를 나타낸다.

 

Mat::cols : 2차원 행렬에서 열 개수(크기) 를 나타낸다. 영상이 정지되어 있는 경우면 가로 픽셀 크기를 나타낸다.

rows와 cols는 Mat 객체가 2차원 행렬인 경우에만 의미 있는 값을 가지며, 3차원 이상의 행렬에서는 -1이 저장된다.

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Mat::size : 3차원 이상 행렬의 크기 정보를 참조할 때 사용한다.

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Mat::data : 행렬의 원소 데이터가 저장되어 있는 메모리 공간을 가리키는 포인터형 멤버 변수

만약 행렬에 아무것도 저장되지 않은 상태라면 0(NULL) 값을 가진다.

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Mat 클래스의 모든 멤버 변수는 public 접근 제어 지시자로 선언되어 있으므로 클래스 외부에서 직접 접근할 수 있다.