OpenCV: Mat属性step，size，step1，elemSize，elemSize1一次搞清

OpenCV经常用到的几个Mat的属性，但是每次用到都要查一下，今天直接弄清楚些。

首先要明白几个计算机基础的基本概念：

Bit意为“位”或“比特”，是计算机运算的基础，属于二进制的范筹；
　
Byte意为“字节”，是计算机文件大小的基本计算单位；

这两者应用的场合不同。通常用bit来作数据传输的单位，因为物理层，数据链路层的传输对于用户是透明的，而这种通信传输是基于二进制的传输。在应用层通常是用byte来作单位，表示文件的大小，在用户看来就是可见的数据大小。比如一个字符就是1byte,如果是汉字，则是2byte。

下面是2个具体应用实例：
　Mbps=mega bits per second(兆位/秒)是速率单位，
　MB=mega bytes(兆比、兆字节)是量单位，1MB/S（兆字节/秒）=8MBPS（兆位/秒）。
我们所说的硬盘容量是40GB、80GB、100GB，这里的B指是的Byte也就是“字节”。(与容量相关，应用层）

     1 bit      = 1 二进制数据
     1 byte   = 8 bit
     1 字母 = 1 byte = 8 bit
     1 汉字 = 2 byte = 16 bit

    1Byte=8Bit=1字节

    1字=2字节
    1 KB = 1024 bytes =2^10 bytes    
1 MB = 1024 KB = 2^20 bytes
1 GB = 1024 MB = 2^30 bytes

　USB2.0标准接口传输速率是480兆位/秒,即480MBps。这里的B指是的Bit也就是“位”。（与传输相关，底层）

　注：另外，Byte通常简写为B(大写），而bit通常简写为b（小写）。可以这么记忆，用大写的就是数据值比较大的位，而小字的就是数据值比较小的字节，1B=8b。
　
字节和字长的区别：由于常用的英文字符用8位二进制就可以表示，所以通常就将8位称为一个字节。字长的长度是不固定的，对于不同的CPU、字长的长度也不一样。8位的CPU一次只能处理一个字节，而32位的CPU一次就能处理4个字节，同理字长为64位的CPU一次可以处理8个字节。

理解字长、字节、位的概念以后，对下列的问题应该会更加清晰一些

step1(i):每一维元素的通道数

step[i]:每一维元素的大小，单位字节

size[i]:每一维元素的个数

elemSize()：每个元素大小，单位字节

elemSize1()：每个通道大小，单位字节

按照代码实例来看一下

#include <iostream>
#include <opencv/highgui.h>
using namespace cv;

void Learn_Mat_Definiton()//测试一下step[]的各个维度大小
{

    //////////////////Demo1(3维矩阵)///////////////////////////////////////////
    printf("//////////////////////Demo1(3维矩阵)////////////////////////\n");
    //最后面的两个数：(行，列),确定了一个面
    //是一个依次降维的过程
    //8,10组成了面，5个面，组成了立方体
    int matSize[] = {5,8,10};//每一维元素的个数：8：行，10：列
    Mat mat1(3,matSize, CV_16UC3, Scalar::all(0));

    //求step[i]的大小:每一维元素的大小(单位字节)
    printf("\n///////step[i]的大小//////////\n");
    printf("step[0]:%d\n",mat1.step[0]);//480：面的大小(第一维)
    printf("step[1]:%d\n",mat1.step[1]);//60：线的大小(第二维)
    printf("step[2]:%d\n",mat1.step[2]);//6：点的大小(第三维)

    //求size[i]：每一维元素的个数
    printf("\n///////size[i]的大小///////\n");
    printf("size[0]:%d\n",mat1.size[0]);//5：面
    printf("size[1]:%d\n",mat1.size[1]);//8：线
    printf("size[2]:%d\n",mat1.size[2]);//10：点

    //求step1(i)：每一维元素的通道数
    printf("\n///////step1(i)的大小///////\n");
    printf("step1(0):%d\n",mat1.step1(0));//240:面
    printf("step1(1):%d\n",mat1.step1(1));//30:线
    printf("step1(2):%d\n",mat1.step1(2));//3:点

    //求elemSize：每个元素的大小(单位字节)
    printf("\n///////elemSize的大小///////\n");
    printf("elemSize:%d\n",mat1.elemSize());//6：每个元素的大小

    //求elemSize1：每个通道的大小(单位字节)
    printf("\n///////elemSize1的大小///////\n");
    printf("elemSize1:%d\n",mat1.elemSize1());//2：每个通道的大小
}

int main() {
    std::cout << "Hello, OpenCV!" << std::endl;
    Learn_Mat_Definiton();
    return 0;
}

编译出的结果如下：
这里写图片描述

我们先看第一组step[i],其实如果倒着看理解会更加深刻一些，首先定义的每个元素是CV_16UC3,16bits,3通道，所以对应每个元素的大小是

step[2] = 16/8*3=6 bytes

step[1]:对应的是线的大小，第二维的元素的大小，也就是二维矩阵每一行的大小，所以

step[1] = 10*6 = 60 bytes

step[0]:对应的是面的大小，每一行的大小再乘以行数

step[0] = 60*8 = 480 bytes

第二组size[i]的大小，

size[0] = 5
size[1] = 8 
size[2] = 10

因为

step1[i] = step.p[i]/elemSize1();

就先看一下elemSize和elemSize1的具体含义

elemSize 表示每个元素的大小（单位是字节），每个元素可能有多个通道，按照代码中对应的定义，每个元素有三个通道，每个通道类型为CV_16U,所以3个通道的总数是6，和step[2]的数值相等。

elemSize1 每个通道的大小(单位字节)，CV_16=2字节

所以规整化的step1[i]分别为：

step1[0] = step[0]/elemSize1 = 240 bytes
step1[1] = step[1]/elemSize1 = 30 bytes
step1[2] = step[2]/elemSize1 = 3 bytes

一次性弄弄清楚，每次都查一下，得不偿失O(∩_∩)O哈哈~

参考地址：
[1]https://blog.csdn.net/panjunnn/article/details/5611241
[2]https://blog.csdn.net/qianqing13579/article/details/45318279
[3]https://blog.csdn.net/Sunshine_in_Moon/article/details/45268971

OpenCV: Mat属性step，size，step1，elemSize，elemSize1一次搞清

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