OpenCV 的“calcCovarMatrix”函数中“const Mat* samples”参数的工作原理？

Question

我试图在 OpenCV 中计算多个矩阵的协方差矩阵，看到了 calcCovarMatrix 的 2 个版本。我很好奇，想使用以 const Mat* samples, int nsamples 作为前 2 个参数的重载版本。

问题：samples 参数是什么？它是指向 Mats 向量的第一项的指针吗？为什么它本身不是向量？将什么传递给 it/how 参数有效？

P.S.: 我不想使用该函数的其他重载版本！我想了解我询问的版本中实际使用的代码。

Answer 1

我相信 OpenCV 的作者更喜欢 const Mat*、int 对参数而不是 std::vector，因为这更灵活。

想象一个必须处理一系列特定对象的函数。

在C++中，一系列的对象可以用一个std::vector来存储。但是，如果该对象的系列是静态常量，即可以在编译时定义呢？该对象的普通旧 C 数组也可以完成这项工作。

可以处理这样一系列对象的函数可以接受 const std::vector&。如果应用于 C 数组，则必须构建一个临时向量实例。 C++ 代码相对简单，但它在胃中留下了一种反胃的感觉，因为必须将数组内容复制到临时 std::vector 实例中才能将其传递给函数。

相反的情况：该函数接受一个指向起始对象的指针和一个计数（就像在 C 中一样）。这样的函数可以应用于 C 数组以及 std::vector，因为 std::vector 提供了一个 data() 方法，它提供了一个指向其第一个元素的 const 指针和一个 size() 方法。此外，向量元素被认为是连续存储的，就像在 C 数组中一样。

所以，我的简单示例：

#include <cassert>
#include <cmath>
#include <iostream>
#include <vector>

// Pi (from Windows 7 calculator)
const float Pi = 3.1415926535897932384626433832795;

struct Point {
  float x, y;
};

std::ostream& operator<<(std::ostream &out, const Point &point)
{
  return out << '(' << point.x << ", " << point.y << ')';
}

Point average(const Point *points, size_t size)
{
  assert(size > 0);
  Point sum = points[0];
  for (size_t i = 1; i < size; ++i) {
    sum.x += points[i].x; sum.y += points[i].y;
  }
  return { sum.x / (unsigned)size, sum.y / (unsigned)size };
}

static const Point square[] = {
  { -0.5f, -0.5f },
  { +0.5f, -0.5f },
  { +0.5f, +0.5f },
  { -0.5f, +0.5f }
};
static const size_t sizeSquare = sizeof square / sizeof *square;

int main()
{
  // process points of a static const square (using average() with an array)
  std::cout << "CoG of " << sizeSquare << " points of square: "
    << average(square, sizeSquare) << '\n';
  // build a tesselated circle
  std::vector<Point> circle;
  const unsigned n = 16;
  for (unsigned i = 0; i < n; ++i) {
    const float angle = i * 2 * Pi / n;
    circle.push_back({ std::sin(angle), std::cos(angle) });
  }
  // process points of that circle (using average() with a vector)
  std::cout << "CoG of " << circle.size() << " points of circle: "
    << average(circle.data(), circle.size()) << '\n';
  // done
  return 0;
}

输出：

CoG of 4 points of square: (0, 0)
CoG of 16 points of circle: (-5.58794e-09, 4.47035e-08)

Live Demo on coliru

为方便起见，可以为 std::vector 添加以下替代定义：

static inline Point average(const std::vector<Point> &points)
{
  return average(points.data(), points.size());
}

一个通用的解决方案将提供一个替代方案，它有两个迭代器，可以应用于任何容器。（C++ 标准库中有很多这方面的例子。）

我只能假设 OpenCV 作者专注于性能而不是灵活性（但这只是我个人的猜测）。

OpenCV 的“calcCovarMatrix”函数中“const Mat* samples”参数的工作原理？

Workings of ``const Mat* samples`` param in OpenCV's ``calcCovarMatrix`` function?

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