OpenCV - 图片容器

图片是如何存储的#

当我们把现实世界中的图像存储到数字设备的时候，我们记录的本质其实是一些按照一定规则排列的数字，如下图:

其中车的镜子在计算机中是一个包含亮度的像素矩阵

Mat#

Mat类包含两部分：

矩阵头(matrix header)：包含矩阵的大小，存储的方法，存储在哪里等等；
一个指针，指向包含像素信息的矩阵。

矩阵头是常量，但是矩阵的大小是根据图片的大小动态变化。

OpenCV是一个图像处理库，它包含一大堆处理图像的方法，为了解决一个问题，通常需要同时调用很多个方法，这就导致一张图片可能在多个方法之间传递，别忘了我们是在做图像处理算法，这都是很重的操作，所以最后你需要做的事情是减慢你的编程速度，尽量避免不必要的图像拷贝。

为了解决这一问题，OpenCV引入了依赖计数系统，其核心思想是：每个Mat有它自己的Header，但是，矩阵可能会被两个实例共享，此外拷贝操作只拷贝头部和它指向的矩阵，而不是数据本身。

Mat A, C;                          // creates just the header parts
A = imread(argv[1], IMREAD_COLOR); // here we'll know the method used (allocate matrix)
Mat B(A);                                 // Use the copy constructor
C = A;                                    // Assignment operator

以上代码中，最终的点都是一个矩阵，他们的头是不同的，但是，如果改变其中一个的点，其他的也会跟着变化，有趣的是，你甚至可以只关联到所有数据的一小节，如下：

Mat D (A, Rect(10, 10, 100, 100) ); // using a rectangle
Mat E = A(Range::all(), Range(1,3)); // using row and column boundaries

现在你可能会问，如果一个矩阵关联很多歌Mat，那么谁对这个矩阵负责？简单的答案是，最后一个对象，有时候，你可能也想拷贝矩阵，OpenCV提高如下方法拷贝：

Mat F = A.clone();
Mat G;
A.copyTo(G);

现在如果你改变G是不会影响到A的。

总结：

图片的回收是自动的
在使用C++的方法是，你无须关系内存回收
赋值的操作只会拷贝header
如果想连同矩阵拷贝，需要用cv::Mat::clone()和cv::Mat::copyTo

存储方式(Storing methods)#

我们如何存储像素值呢？你可以选择色域和存储格式，色域是指我们如何根据给定的颜色来组合颜色，最简单是就是黑白图，所有的颜色都会变成黑色或者白色。

如果要色彩丰富，那么我们还有很多选择，每一个像素都可以拆分成三个或四个基本颜色，最流行的是RGB，因为它的原理和我们眼睛识别物体颜色的原理是一致的，它的基本颜色是，红色，绿色，蓝色，通常还会加一个alpha（透明）元素。

每种颜色最小的数据类型是char，代表一byte或者8bits，unsigned 0 ~ 255或者signed -127 ~ 127，这囊括了1600万的颜色范围，但是，我们有时候需要提高颜色的精度，如float（4byte）或者double（8byte），但是要记住，单个像素颜色精度的提高会导致整个图片在内存中的大小变大。