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教程相关说明以及如何获得pdf教程和代码（博客上的教程内容会和pdf教程一致，教程中也会包含所有代码），请移步：EmguCV学习笔记

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2.5 Mat类、Matrix类和Image类的相互转换

Mat类、Matrix类和Image类的联系：

1、Mat和Image都可以用于存储图像数据，但Image只能用于存储具有颜色和深度信息的图像数据。

2、Mat和Image都可以进行图像的基本操作，如剪裁、缩放、旋转等。

3、Matrix和Mat都可以用于存储矩阵数据，并可以进行矩阵的基本操作，如转置、逆运算、矩阵乘法等。

4、此外，Cvinvoke类提供的方法，既支持Mat也支持Image，例如Add方法。

Mat类、Matrix类和Image类的区别：

1、Mat可以存储任意类型的图像数据，包括单通道和多通道的数据；而Image只能用于存储具有颜色和深度信息的图像数据。

2、Matrix只能用于存储矩阵数据，不能用于存储图像数据。

在使用时，我们应该根据实际需求选择合适的类来处理图像和矩阵数据。如果只是简单的图像处理，可以使用Image类；如果需要进行更复杂的矩阵运算，可以使用Mat类；而如果需要更高效、更灵活的矩阵运算，可以使用Matrix类。

Mat类、Matrix类和Image类的相互转换

Mat、Image和Matrix都是表示图像和矩阵数据的类。它们之间可以通过一些方法相互转换。

下面的小节将说明如何在Mat、Image、Matrix以及.Net提供的Bitmap类之间相互转换。

2.5.1 Image到Mat的转换

直接使用Image类的Mat属性。

【代码位置：frmChapter2_4】Button1_Click、outputMatInfo、outputMatdata8U1CAfter

    'Image转Mat

    Private Sub Button1_Click(sender As Object, e As EventArgs) Handles Button1.Click        '

        Dim img As New Image(Of Gray, Byte)(New Size(3, 4))

        img.SetValue(New MCvScalar(200))

        '注意，此时m的IsContinuous属性是false，也就是数据不连续

        Dim m As Mat

        m = img.Mat

        Call outputMatInfo(m)

        Call outputMatdata8U1CAfter(m)

    End Sub

    '输出Mat信息

    Private Sub outputMatInfo(ByVal m As Mat)

        Console.WriteLine("Cols：" & m.Cols)

        Console.WriteLine("Rows：" & m.Rows)

        Console.WriteLine("Depth：" & m.Depth)

        Console.WriteLine("ElementSize：" & m.ElementSize)

        Console.WriteLine("Height：" & m.Height)

        Console.WriteLine("Width：" & m.Width)

        Console.WriteLine("NumberOfChannels：" & m.NumberOfChannels)

        Console.WriteLine("Step：" & m.Step)

        Console.WriteLine("Width*Height：" & m.Size.Width & "*" & m.Size.Height)

        Console.WriteLine("IsContinuous：" & m.IsContinuous)

        Console.WriteLine("=====================")

    End Sub

    '修改后的方法（考虑数据不连续的情况）

    '输出矩阵，为简化说明，这里参数为8U单通道Mat

    Private Sub outputMatdata8U1CAfter(ByVal m As Mat)

        Dim colcount As Integer = m.Cols

        Dim rowcount As Integer = m.Rows

        Dim matstep As Integer = m.Step

        '每次读取数据时候的指针位置

        Dim pos As IntPtr = IntPtr.Zero

        For i As Integer = 0 To rowcount 1

            '检查指针位置，

            '如果是第一次循环，即pos初始为0，那么指针位置为mat的指针位置

            '否则，应该将指针位置增加step

            If pos = IntPtr.Zero Then

                pos = m.DataPointer

            Else

                pos += matstep

            End If

            Dim bufferSize As Integer = colcount

            Dim buffer() As Byte

            ReDim buffer(bufferSize 1)

            '每次循环从新的指针位置拷贝数据，拷贝的数量为mat的列数。

            System.Runtime.InteropServices.Marshal.Copy(pos, buffer, 0, bufferSize)

            For col As Integer = 0 To colcount 1

                Console.Write（buffer(col) & " "）

            Next

            Console.WriteLine()

        Next

End Sub

运行后如下图所示：

 

图2-75 Image转Mat后的信息

注意：上述代码运行后返回的信息：

Step：4

IsContinuous：False

这是因为在EmguCV中，Image类的Data属性表示图像数据的指针。对于一个M*N的单通道图像，其Data属性的大小本应该是M*N个字节。但是，由于内存对齐的原因（通常是按照4个字节来对齐），实际上分配给图像数据的内存大小可能会大于M*N个字节。

针对上述代码，其中创建了一个3*4的单通道图像img，该图像的深度为Byte，每个像素占用1个字节。因此，该图像的总共应该占用3*4=12个字节。但是，由于内存对齐的原因，这里总共分配了16个字节给该图像数据。

2.5.2 Matrix转Mat

直接使用Matrix类的Mat属性。

在【2.3.1 构造函数】中已经讲解过，这里不再赘述。

2.5.3 Image转Matrix

使用Image类的CopyTo方法。

【代码位置：frmChapter2_4】Button2_Click

    '灰度Image转matrix

    Private Sub Button2_Click(sender As Object, e As EventArgs) Handles Button2.Click

        Dim img As New Image(Of Gray, Byte)("C:\learnEmgucv\lena.jpg")

        '分配Matrix大小

        Dim matr As New Matrix(Of Byte)(img.Size)

        img.CopyTo(matr)

        'matrix不能直接转图片

        Dim mDst As Mat

        mDst = matr.Mat

        '这里使用.Net的PictureBox，使用Mat转为了Bitmap

        PictureBox1.Image = mDst.ToBitmap

End Sub

运行后如下图所示：

 

图2-76 灰度图像转matrix后的显示

【代码位置：frmChapter2_4】Button3_Click

    '彩色Image转matrix

    Private Sub Button3_Click(sender As Object, e As EventArgs) Handles Button3.Click

        '由于使用Image(Of Bgr, Byte)，后面的matr必须指明通道数（3）

        Dim img As New Image(Of Bgr, Byte)("C:\learnEmgucv\lena.jpg")

        '分配Matrix大小，注意，这里指明了3通道

        Dim matr As New Matrix(Of Byte)(img.Rows, img.Cols, 3)

        img.CopyTo(matr)

        'matrix不能直接转图片

        Dim mDst As Mat

        mDst = matr.Mat

        '这里使用.Net的PictureBox，使用Mat转为了Bitmap

        PictureBox1.Image = mDst.ToBitmap

End Sub

运行后如下图所示：

 

图2-77 彩色图像转matrix后的显示

2.5.4 Mat转Matrix

使用Mat类的CopyTo方法。

【代码位置：frmChapter2_4】Button4_Click

    'Mat转Matrix

    Private Sub Button4_Click(sender As Object, e As EventArgs) Handles Button4.Click

        Dim m As New Mat("C:\learnEmgucv\lena.jpg", CvEnum.ImreadModes.Grayscale)

        '需要注意通道数

        Dim matr As New Matrix(Of Byte)(m.Size)

        'Mat的CopyTo方法

        m.CopyTo(matr)

        Dim mDst As Mat

        mDst = matr.Mat

        PictureBox1.Image = mDst.ToBitmap

End Sub

运行后如下图所示：

 

图2-78 Mat转matrix后的显示

2.5.5 Image转Bitmap

使用Image类的ToBitmap方法。

【代码位置：frmChapter2_4】Button5_Click

    'Image转Bitmap

    Private Sub Button5_Click(sender As Object, e As EventArgs) Handles Button5.Click

        Dim img As New Image(Of Bgr, Byte)("C:\learnEmgucv\lena.jpg")

        Dim bmp As Bitmap = img.ToBitmap()

        PictureBox1.Image = bmp

End Sub

运行后如下图所示：

 

图2-79 Image转Bitmap后的显示

2.5.6 Bitmap转Image

使用BitmapExtension类的ToImage方法进行转换。

【代码位置：frmChapter2_4】Button6_Click

    'Bitmap转Image

    Private Sub Button6_Click(sender As Object, e As EventArgs) Handles Button6.Click

        Dim bmp As New Bitmap("C:\learnEmgucv\lena.jpg")

        Dim img As Image(Of Bgr, Byte)

        img = BitmapExtension.ToImage(Of Bgr, Byte)(bmp)

        '如果转灰度，应将Bgr修改为Gray，如下代码：

        'Dim img As Image(Of Gray, Byte)

        'img = BitmapExtension.ToImage(Of Gray, Byte)(bmp)

        PictureBox1.Image = img.ToBitmap

End Sub

运行后如下图所示：

 

图2-80 Bitmap转Image后的显示

2.5.7 Mat转Bitmap

使用Mat类的ToBitmap方法。

【代码位置：frmChapter2_4】Button7_Click

    'Mat转Bitmap

    Private Sub Button7_Click(sender As Object, e As EventArgs) Handles Button7.Click

        Dim m As New Mat("C:\learnEmgucv\lena.jpg", CvEnum.ImreadModes.Color)

        Dim bmp As Bitmap = m.ToBitmap()

        PictureBox1.Image = bmp

End Sub

运行后如下图所示：

 

图2-81 Mat转Bitmap后的显示

2.5.8 Bitmap转Mat

1、使用BitmapExtension的ToMat方法

【代码位置：frmChapter2_4】Button8_Click

    'Bitmap转Mat1

    Private Sub Button8_Click(sender As Object, e As EventArgs) Handles Button8.Click

        Dim bmp As New Bitmap("C:\learnEmgucv\lena.jpg")

        Dim m As New Mat

        m = BitmapExtension.ToMat(bmp)

        PictureBox1.Image = m.ToBitmap

End Sub

运行后如下图所示：

 

图2-82 Bitmap转Mat后的显示

2、使用BitmapData

【代码位置：frmChapter2_4】Button9_Click

      'Bitmap转Mat2

    Private Sub Button9_Click(sender As Object, e As EventArgs) Handles Button9.Click

        Dim bmp As New Bitmap("C:\learnEmgucv\lena.jpg")

        Dim bmpdata As BitmapData = bmp.LockBits(New Rectangle(0, 0, bmp.Width, bmp.Height), ImageLockMode.ReadOnly, PixelFormat.Format24bppRgb)

        '需要计划好Mat的大小、深度、通道数、步长

        Dim m As New Mat(bmp.Height, bmp.Width, CvEnum.DepthType.Cv8U, 3, bmpdata.Scan0, bmpdata.Stride)

        bmp.UnlockBits(bmpdata)

        PictureBox1.Image = m.ToBitmap

End Sub

运行后如下图所示：

 

图2-83 Bitmap转Mat后的显示