[OpenCVSharp] 2. Mat class

chapter 2. Mat 클래스에 대하여…

OpenCV를 공부함에 있어 가장 기본 자료형인 Mat 클래스에 대한 이해가 필요합니다. Mat 클래스는 이미지 파일 자료형으로 이미지 파일의 정보를 Matrix로 가지고 있는 구조체로 이해하면 좀 더 이해가 쉽습니다. 거기에 덧 붙여 여러 생성자, 함수, 속성들이 더해진 클래스로 상당히 많은 내용들이 있으며, 그 중 몇가지 기능을 살펴보도록 하겠습니다.

상세한 내용은 아래 링크 참조

OpenCvSharp Docs - Mat Class : OpenCvSharp Docs - Mat Class

Mat class 활용 - 1. Resize

처음 image를 load 한 후에 아래와 같이 Resize() 함수를 통행 간단히 크기를 조정할 수 있습니다.

    Mat small = new Mat();
    Cv2.Resize(src, small, new Size(100, 100)); //src = inputArray, small = outputArray    

Mat Class 활용 - 2. 위치 접근 속성(property[rowstart, rowend, colstart, colend])

Mat 속성 중에 이미지의 특정 위치에 접근 할 수 있는 기능을 살펴 보겠습니다.

아래 예제는 최초 로드한 이미지의 축소본을 만들고, 열위치 10에서 110까지와 행위치 10에서 110까지에 그전에 만든 축소본 이미지를 대입시킵니다. 두번째는 열위치370에서 470까지와 행위치 400에서 500까지에 마찬가지로 축소본 이미지를 Transposes하여 대입시키는 예제 입니다.

    // Assign small image to mat
    Mat small = new Mat();
    Cv2.Resize(src, small, new Size(100, 100));
    src[10, 110, 10, 110] = small;
    src[370, 470, 400, 500] = small.T();
    // ↑ This is same as the following:
    //small.T().CopyTo(src[370, 470, 400, 500]);

결과 화면

또한 특정 위치 값을 변형 시킬 수 있습니다. 아래 예제는 특정위치의 값을 bit 변환하거나, 특정 color로 값을 대입시키는 예제입니다.

    // Get partial mat (similar to cvSetImageROI)
    Mat part = src[200, 400, 200, 360];
    // Invert partial pixel values
    Cv2.BitwiseNot(part, part);
    
    // Fill the region (50..100, 100..150) with color (128, 0, 0)
    part = src.SubMat(50, 100, 400, 450);
    part.SetTo(128);

결과 화면

Mat class 활용 - 3. 위치 접근 속성(property[rowRange, colRange])

다음으로 형, 열 범위로 접근 하는 속성을 살펴보겠습니다.

아래 예제는 특정 행, 열 부분에 blur 효과를 주고 그 이미지를 다른 행, 열 범위에 대입 시키는 예제입니다.

    /// <summary>
    /// Submatrix operations
    /// </summary>
    private void RowColRangeOperation()
    {
        Mat src = Cv2.ImRead(FilePath.Image.Lenna);

        Cv2.GaussianBlur(
            src.RowRange(100, 200),
            src.RowRange(200, 300),
            new Size(7, 7), 20);

        Cv2.GaussianBlur(
            src.ColRange(200, 300),
            src.ColRange(100, 200),
            new Size(7, 7), 20);

        using (new Window("RowColRangeOperation", src))
        {
            Cv2.WaitKey();
        }
    }

결과 화면

추가로 아래 예제는, 랜덤한 위치를 이동 시키는 예제와 특정영역에 constant 값을 임의로 변경하는 예제입니다.

    /// <summary>
    /// Submatrix expression operations
    /// </summary>
    private void RowColOperation()
    {
        Mat src = Cv2.ImRead(FilePath.Image.Lenna);

        Random rand = new Random();
        for (int i = 0; i < 200; i++)
        {
            int c1 = rand.Next(100, 400);
            int c2 = rand.Next(100, 400);
            Mat temp = src.Row[c1];
            src.Row[c1] = src.Row[c2];
            src.Row[c2] = temp;
        }

        src.Col[0, 50] = ~src.Col[450, 500];
        
        // set constant value (not recommended)
        //src.Row[450,460] = src.Row[450,460] * 0 + new Scalar(0,0,255);
        // recommended way
        src.RowRange(450, 460).SetTo(new Scalar(0, 0, 255));

        using (new Window("RowColOperation", src))
        {
            Cv2.WaitKey();
        }
    }

결과 화면

Mat class 활용 - 4. Convert (Mat, Bitmap)

마지막으로 형변환에 대하여 알아보겠습니다.

• Mat to Bitmap는 아래와 같이 변환 할 수 있습니다.

    Bitmap bitmap = BitmapConverter.ToBitmap(img);
    Bitmap bitmap = img.ToBitmap();
  

• Bitmap to Mat는 아래와 같이 변환 할 수 있습니다.

    Mat converted = BitmapConverter.ToMat(bitmap);
    Mat converted = Mat.FromBitmap(bitmap);
  

이상 Mat 클래스에 대하여 간략히 알아보았습니다.