c++ - 如何在不复制数据的情况下将OpenCV Mat发送到MATLAB工作区？

当我编写使用OpenCV函数的MEX文件时，很容易将数据从 MATLAB传递到MEX环境，而无需复制数据。有没有办法以相同的方式将数据返回到 MATLAB？ (也就是说，无需复制数据且不会导致MATLAB崩溃...)

一个简单的例子:

#include "mex.h"
#include "/opencv2/core.hpp"
void mexFunction(int nlhs, mxArray *plhs[], int nrhs,const mxArray *prhs[])
{

    Rows=mxGetM(prhs[0]);
    Cols=mxGetN(prhs[0]);
    Mat InMat(Cols,Rows,CV_64FC1,mxGetPr(prhs[0]));//Matlab passes data column-wise
                                                   // no need to copy data - SUPER!

    InMat=InMat.t();//transpose so the matrix is identical to MATLAB's one

    //Make some openCV operations on InMat to get OutMat...


    //Way of preventing the following code??

    plhs[0]=mxCreateDoubleMatrix(OutMat.rows,OutMat.cols,mxREAL);
    double *pOut=mxGetPr(plhs[0]);

    for (int i(0);i<OutMat.rows;i++)
      for (int j(0);j<OutMat.cols;j++)
         pOut[i+j*OutMat.rows]=OutMat.at<double>(i,j);

}

最佳答案

通常，我会像这样输入和输出，附加一个指针来处理输入并在输出上遍历元素。但是，我认为输出可以类似于输入的方式完成，尽管并非没有某种形式的副本。避免复制的唯一方法是使用Mat中的指针创建输出mxArray并就地对其进行操作。当然，这并不总是可能的。但是您可以宽容地复制数据。

您可以利用将缓冲区附加到cv::Mat的相同技巧(我也是!)来从MATLAB引入数据，也可以将其取出。导出数据的诀窍在于正确使用 copyTo ，以便它将使用现有缓冲区，即mxArray中plhs[i]中的一个。

从这样的输入开始:

double *img = mxGetPr(prhs[0]);
cv::Mat src = cv::Mat(ncols, nrows, CV_64FC1, img).t(); // nrows <-> ncols, transpose

您执行一些操作，例如调整大小:

cv::Mat dst;
cv::resize(src, dst, cv::Size(0, 0), 0.5, 0.5, cv::INTER_CUBIC);

要将dst放入MATLAB中，请执行以下操作:首先调换输出(为了将数据重新排序为col-major顺序)，然后创建一个输出cv::Mat，使用plhs[0]的指针mxArray，然后最终将调用out包装器copyTo以及转置后的数据:

dst = dst.t(); // first!
cv::Mat outMatWrap(dst.rows, dst.cols, dst.type(), pOut); // dst.type() or CV_*
dst.copyTo(outMatWrap); // no realloc if dims and type match

对于以下对Mat的调用，使维和数据类型完全相同非常重要，以免重新分配copyTo。

请注意，销毁outMatWrap时，将不会释放outMatWrap缓冲区，因为引用计数为0(data不会取消分配Mat::release())。

可能的模板(绝不防弹!)

template <typename T>
void cvToMATLAB(cv::Mat mat, T *p)
{
    CV_Assert(mat.elemSize1() == sizeof(T));
    mat = mat.t();
    cv::Mat outMatWrap(mat.rows, mat.cols, mat.type(), p);
    mat.copyTo(outMatWrap);
}

只要MATLAB数组的大小也按像素顺序(例如3xMxN)，这对于大于1的通道应该是好的。然后根据需要使用.data。

关于permute的说明

如果维度或数据类型不匹配，则copyTo将重新分配目标缓冲区的条件是:

opencv2 \ core \ mat.hpp 第347行(版本2.4.10)，带有我的评论:

inline void Mat::create(int _rows, int _cols, int _type)
{
    _type &= TYPE_MASK;
    if( dims <= 2 && rows == _rows && cols == _cols && type() == _type && data )
        return;    // HIT THIS TO USE EXISTING BUFFER!
    int sz[] = {_rows, _cols};
    create(2, sz, _type); // realloc!
}

因此，只需确保获得正确的大小和数据类型，数据将最终存储在copyTo缓冲区中，而不是其他位置。如果操作正确，mxArray将使用您指定的缓冲区，在每一行上调用copyTo。