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c++ - 为什么使用 cv::Mat (opencv) 更改指向数据的指针对 cv::filter2D 有问题？

问题描述

我想迁移到使用 opencv 来获取自定义成像检测器数据。数据集可能非常庞大（有时有 100 多个数千帧），我使用 boost 内存映射加载它们。在测试行为时，我创建了一个适当大小的 cv::mat（对于单个帧）并将指针更改为我正在查看的帧的数据。这适用于显示数据 (cv::imshow) 或应用颜色图，但当我使用 cv::filter2D 之类的东西时会失败。如果我克隆数据或使用一些副本，它可以工作，但我不想开始复制/克隆，因为我认为这会降低性能（也许我错了）。

那么 - 我做错了什么？为什么 cv::filter2D 在这里不起作用，还有更好的方法吗？

运行时（现在使用 Windows 10）我在终端中得到以下信息：

OpenCV(4.0.1) Error: Assertion failed (data == datastart + ofs.y*step[0] + ofs.x*esz) in cv::Mat::locateROI, file c:\build\master_winpack-build-win64-vc15\opencv\modules\core\src\matrix.cpp, line 767
OpenCV: terminate handler is called! The last OpenCV error is:
OpenCV(4.0.1) Error: Assertion failed (data == datastart + ofs.y*step[0] + ofs.x*esz) in cv::Mat::locateROI, file c:\build\master_winpack-build-win64-vc15\opencv\modules\core\src\matrix.cpp, line 767

这只发生在 filter2D 与从内存映射数组构造的矩阵一起使用时。

我使用未注释的克隆版本运行程序，并将循环中的 std::cout 行替换为：

  std::cout<<"Is it continuous: " << img.isContinuous() << std::endl;

并且 cv::Mat 确实是连续的。

#include <QCoreApplication>
#include<opencv2/opencv.hpp>
#include<opencv2/highgui.hpp>
#include <opencv2/imgproc.hpp>
#include <opencv2/imgcodecs.hpp>


#include<iostream>
#include <boost/iostreams/device/mapped_file.hpp>


int main(int argc, char *argv[])
{
    QCoreApplication a(argc, argv);
    boost::iostreams::mapped_file_source mem_ifile;

    mem_ifile.open(std::string("someimage.raw"));
    std::cout<<"file size: "<<mem_ifile.size()/(396*266*sizeof (float))<<std::endl;
    cv::Mat adjMap;
    cv::Mat img(266,396,CV_32FC1);
    cv::Mat falseColorsMap;
    cv::Mat b_hist;
    cv::Mat kernel;
    cv::Mat filsMap;
    kernel = cv::Mat::ones( 2, 2,CV_32FC1)/double(4.0);
    cv::namedWindow("image", cv::WINDOW_NORMAL);
    cv::namedWindow("false color", cv::WINDOW_NORMAL);
    cv::namedWindow("filtered", cv::WINDOW_NORMAL);

    for(unsigned long long i = 0;i< mem_ifile.size()/(396*266*sizeof (float)); i++)
    {
        img.data = (reinterpret_cast<uchar *>(const_cast<char *>(mem_ifile.data()))+(i*396*266*sizeof (float)));
        cv::convertScaleAbs(img, adjMap, 255 / 500.0);
        applyColorMap(adjMap, falseColorsMap, cv::COLORMAP_JET);

// PROBLEM HERE - FIRST TWO WORK, LAST ONE DOESN'T
        //cv::filter2D(adjMap,filsMap,-1,kernel);           // works
        //cv::filter2D(img.clone(),filsMap,-1,kernel);      // works
        cv::filter2D(img,filsMap,-1,kernel);                // doesn't work


        std::cout<<"mean of adjmap: " << cv::mean(adjMap) << std::endl;
        cv::imshow("image", adjMap);
        cv::imshow("false color",falseColorsMap);
        cv::imshow("filtered", filsMap);
        cv::waitKey(20);
    }
    mem_ifile.close();
    return a.exec();
}

基于 Beaker 建议的工作代码：


#include <QCoreApplication>
#include<opencv2/opencv.hpp>
#include<opencv2/highgui.hpp>
#include <opencv2/imgproc.hpp>
#include <opencv2/imgcodecs.hpp>

#include<iostream>
#include <boost/iostreams/device/mapped_file.hpp>

int main(int argc, char *argv[])
{
    QCoreApplication a(argc, argv);
    boost::iostreams::mapped_file_source mem_ifile;

    mem_ifile.open(std::string("/home/hugh/Documents/APS2017April/Ti7_nr2_e_x36000.raw"));
    std::cout<<"file size: "<<mem_ifile.size()/(396*266*sizeof (float))<<std::endl;
    cv::Mat adjMap;
    cv::Mat *img;
    cv::Mat falseColorsMap;
    cv::Mat b_hist;
    cv::Mat kernel;
    cv::Mat filsMap;
    kernel = cv::Mat::ones( 2, 2,CV_32FC1)/double(4.0);
    cv::namedWindow("image", cv::WINDOW_NORMAL);
    cv::namedWindow("false color", cv::WINDOW_NORMAL);
    cv::namedWindow("filtered", cv::WINDOW_NORMAL);

    for(unsigned long long i = 0;i< mem_ifile.size()/(396*266*sizeof (float)); i++)
    {
        //img.data = (reinterpret_cast<uchar *>(const_cast<char *>(mem_ifile.data()))+(i*396*266*sizeof (float)));
        img = new cv::Mat(266,396,CV_32FC1,(reinterpret_cast<uchar *>(const_cast<char *>(mem_ifile.data()))+(i*396*266*sizeof (float))));

        cv::convertScaleAbs(*img, adjMap, 255 / 500.0);
        applyColorMap(adjMap, falseColorsMap, cv::COLORMAP_JET);

        //cv::filter2D(adjMap,filsMap,-1,kernel);           // works
        //cv::filter2D(img->clone(),filsMap,-1,kernel);      // works
        cv::filter2D(*img,filsMap,-1,kernel);                // works

        std::cout<<"Is it continuous: " << img->isContinuous() << std::endl;
        cv::imshow("image", adjMap);
        cv::imshow("false color",falseColorsMap);
        cv::imshow("filtered", filsMap);
        cv::waitKey(20);
        delete img;
    }
    mem_ifile.close();
    return a.exec();
}

标签： c++opencv

解决方案

所以看起来您正在修改该data字段而不更新任何其他字段。（请参阅公共属性。）具体而言，dataend和datalimit属性datastart被标识为

在locateROI和 adjustROI中使用的辅助字段

locateROI是您的错误消息中给出的方法。

正确的方法是使用cv::Mat data* 构造函数。如文档中所述，

采用数据和步骤参数的矩阵构造函数不分配矩阵数据。相反，它们只是初始化指向指定数据的矩阵头，这意味着没有数据被复制。此操作非常高效，可用于使用 OpenCV 函数处理外部数据。

这确保了正确创建所有标题数据，而无需进行不必要的复制。

另请注意，在使用这些构造函数时，您应该清理自己的数据：

外部数据不会自动释放，因此您应该注意它。

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