如何计算 4 维 cv::Mat

在OpenCV中，cv::Mat是一个非常重要的类，用来表示图像或矩阵。大多数情况下，我们只需要使用2维或3维的Mat进行图像处理或计算，但在某些特殊情况下，可能需要使用4维Mat。

4维Mat的表示方式

4维Mat可以表示为一个4维数组，每个维度的大小分别为：height, width, channel, frame。其中，height, width和channel的含义和2维或3维的Mat相同, 分别表示矩阵的行数，列数和通道数。而frame则表示帧数，通常用于表示视频或时间序列数据。

创建4维Mat

创建一个4维Mat需要指定其维度和数据类型，可以使用以下代码：

int height = 100;
int width = 100;
int channel = 3;
int frame = 10;
cv::Mat mat(height, width, CV_8UC3, cv::Scalar(0));
cv::Mat mat4D(height, width, CV_8UC3, cv::Scalar(0));
mat4D = cv::Mat::zeros(height, width, CV_8UC3);
cv::Mat mat4D(height, width, CV_8UC3, cv::Scalar(0));

以上代码分别创建了一个4维大小为height×width×channel×frame的Mat，数据类型为CV_8UC3（即每个像素点由三个无符号字符构成），并将其值初始化为0。

访问4维Mat中的像素值

访问4维Mat中的像素值与3维Mat类似，可以使用以下方式：

int h = 0;
int w = 0;
int c = 0;
int f = 0;
cv::Mat mat4D(height, width, CV_8UC3, cv::Scalar(0));
uchar pixel = mat4D.at<Vec3b>(h, w, c, f)[0];
mat4D.at<Vec3b>(h, w, c, f)[0] = 255;

以上代码分别获取了4维Mat中(h, w, c, f)位置处的像素值，并将其第一个通道的值修改为255。

遍历4维Mat中的所有像素值

如果需要遍历4维Mat中的所有像素值，可以使用以下代码：

    int h = 0, w = 0, c=0 ,f =0;
    cv::Mat mat4D(height, width, CV_8UC3, cv::Scalar(0));
    for (h = 0; h < height; h++) {
        for (w = 0; w < width; w++) {
            for (c = 0; c < channel; c++) {
                for (f =0;f<frame;f++){
                    Vec3b& pixel = mat4D.at<Vec3b>(h, w, c, f);
                    pixel[0] = 255; // 修改像素值
                }
            }
        }
    }

以上代码会遍历4维Mat中所有的像素值，并将其第一个通道的值修改为255。

总结

4维Mat是在特殊场合下用来表示矩阵或图像的一种数据类型， 它的创建，访问和遍历方式与2维或3维Mat类似，只是需要多一维。在处理视频序列或时间序列数据等场合下，它会有很大的用处。