C++中OpenCV、Armadillo矩阵数据格式的转换方式

本文介绍在
C++
语言中，矩阵库
Armadillo
的
mat
、
vec
格式数据与计算机视觉库
OpenCV
的
Mat
格式数据相互转换的方法。

在
C++
语言的矩阵库
Armadillo
与计算机视觉库
OpenCV
中，都有
矩阵
格式的数据类型；而这两个库在运行能力方面各有千秋，因此实际应用过程中，难免会遇到需要将
二者的矩阵格式数据类型加以相互转换
的情况。本文就对其相互转换的具体方法加以介绍。

首先，二者相互转换需要用到的代码如下。

#include <iostream>
#include <armadillo>
#include <opencv2/opencv.hpp>

using namespace std;

int main() {
	// 将Armadillo的列向量vec转为OpenCV的Mat
	arma::vec ar_vec = {1, 2, 3, 4};
	cout << ar_vec << "\n" << endl;
	cv::Mat cv_mat_1(ar_vec.n_rows, ar_vec.n_cols, CV_64FC1, ar_vec.memptr());
	cout << cv_mat_1 << "\n" << endl;

	// 将Armadillo的mat转为OpenCV的Mat
	arma::mat ar_mat = { {1, 2, 3}, {5, 6, 7} };
	cout << ar_mat << "\n" << endl;
	arma::mat ar_mat_t = ar_mat.t();
	cv::Mat cv_mat_2(ar_mat.n_rows, ar_mat.n_cols, CV_64FC1, ar_mat_t.memptr());
	cout << cv_mat_2 << "\n" << endl;

	// 将OpenCV的Mat转为Armadillo的mat
	cv::Mat cv_mat = (cv::Mat_<double>(2, 3) << 1, 8, 9, 15, 22, 37);
	cout << cv_mat << "\n" << endl;
	arma::mat ar_mat_1_t(reinterpret_cast<double*>(cv_mat.data), cv_mat.cols, cv_mat.rows);
	cout << ar_mat_1_t << "\n" << endl;
	arma::mat ar_mat_1 = ar_mat_1_t.t();
	cout << ar_mat_1 << "\n" << endl;

	// 将OpenCV的Mat转为Armadillo的列向量vec或行向量rowvec
	cv::Mat cv_mat_3 = (cv::Mat_<double>(1, 4) << 1, 3, 7, 15);
	cout << cv_mat_3 << "\n" << endl;
	arma::vec ar_vec_1_t(reinterpret_cast<double*>(cv_mat_3.data), cv_mat_3.cols, cv_mat_3.rows);
	cout << ar_vec_1_t << "\n" << endl;
	arma::rowvec ar_vec_1 = ar_vec_1_t.t();
	cout << ar_vec_1 << "\n" << endl;

	return 0;
}

其中，主函数中共有4个部分，分别是将
Armadillo
的列向量
vec
转为
OpenCV
的
Mat
、将
Armadillo
的
mat
转为
OpenCV
的
Mat
、将
OpenCV
的
Mat
转为
Armadillo
的
mat
、将
OpenCV
的
Mat
转为
Armadillo
的列向量
vec
或行向量
rowvec
等4个过程的代码。

转换的整体思路也非常简单。如果我们需要将
Armadillo
库的矩阵数据转换为
OpenCV
库的矩阵数据，那么就通过
cv::Mat
格式数据的构造函数，基于
.memptr()
函数将
Armadillo
库的矩阵数据元素分别提取出，放入
OpenCV
库的矩阵数据即可；反之，如果需要将
OpenCV
库的矩阵数据转换为
Armadillo
库的矩阵数据，则基于
arma::mat
格式数据的构造函数来实现即可。

有一点需要注意的是，
Armadillo
库是以
列优先
的方式存储矩阵数据，而
OpenCV
库则是以
行优先
的方式存储矩阵数据；因此在上述二者相互转换的代码中，我们有时需要对转换的矩阵数据做一次
转置
操作，从而保证数据转换无误。

为了方便对比，我们将上述代码运行所得结果加以展示；如下图所示。

可以看到，上述三段代码可以成功地将
Armadillo
库、
OpenCV
库的矩阵数据加以相互转换。

至此，大功告成。