OpenCVのcv::Matの要素の型、型のバイト数、チャンネル数、バイト列が連続かを取得する

OpenCVにおいてフィルタ系の処理を記述する際には cv::Mat が格納しているデータの型とチャンネル数をチェックする必要がある。

1.1系で主流だった IplImage 構造体の場合はヘッダに十分な記述があり、どのメンバをチェックすればよいかわかりやすかったが、2.4系で主流の cv::Mat クラスはヘッダのコメントが不十分であるため若干わかりにくい（筆者が「わからなかったらヘッダを読め」という人なのである）。

備忘的にまとめておく。

• mat.type() で型とチャンネル数の組み合わせ（CV_8UC3, CV_64FC2など）を得られる。
• mat.depth() で型（CV_8U, CV_64Fなど）を得られる。
• mat.channels() でチャンネル数を得られる。
• mat.isContinuous() でバイト列が連続かどうかを得られる。

以下は cv::Mat から型の情報を取得するサンプルコード。

# include <opencv2/core/core.hpp>

# include <iostream>
# include <cassert>

void print_info(const cv::Mat& mat)
{
	using namespace std;

	// 要素の型とチャンネル数の組み合わせ。
	// 紙面の都合により、サンプルで使用する値のみ記述
	cout << "type: " << (
		mat.type() == CV_8UC3 ? "CV_8UC3" :
		mat.type() == CV_16SC1 ? "CV_16SC1" :
		mat.type() == CV_64FC2 ? "CV_64FC2" :
		"other"
		) << endl;

	// 要素の型
	cout << "depth: " << (
		mat.depth() == CV_8U ? "CV_8U" :
		mat.depth() == CV_16S ? "CV_16S" :
		mat.depth() == CV_64F ? "CV_64F" :
		"other"
		) << endl;

	// チャンネル数
	cout << "channels: " << mat.channels() << endl;

	// バイト列が連続しているか
	cout << "continuous: " <<
		(mat.isContinuous() ? "true" : "false")<< endl;
}

void some_filter(const cv::Mat& in, cv::Mat& out)
{
	// フィルタが unsigned char 3チャンネルのみ受け付ける場合のチェック
	// 大抵の場合、チェックが失敗する時は呼び出し側の実装がミスってるので
	// assert()で落ちてしまって良いと思う
	assert(in.type() == CV_8UC3 && "input image must be CV_8UC3");
}

int main(int argc, char* argv[])
{
	using namespace std;

	// unsigned char 3チャンネル
	cout << "print_info(cv::Mat(10,10,CV_8UC3));" << endl;
	print_info(cv::Mat(10,10,CV_8UC3));
	cout << endl;
	
	// signed short 1チャンネル
	cout << "print_info(cv::Mat(10,10,CV_16SC1));" << endl;
	print_info(cv::Mat(10,10,CV_16SC1));
	cout << endl;

	// double 2チャンネル
	cout << "print_info(cv::Mat(10,10,CV_64FC2));" << endl;
	print_info(cv::Mat(10,10,CV_64FC2));
	cout << endl;

	// double 2チャンネルの部分行列
	// ROI(region of interest)として、画像の一部分の矩形領域を処理する場合、
	// バイト列が不連続になる。したがって isContinuous() は false を返す。
	cout << "print_info(cv::Mat(10,10,CV_64FC2)(cv::Rect(2,2,3,3)));" << endl;
	print_info(cv::Mat(10,10,CV_64FC2)(cv::Rect(2,2,3,3)));
	cout << endl;

	return 0;
}

実行結果

print_info(cv::Mat(10,10,CV_8UC3));
type: CV_8UC3
depth: CV_8U
channels: 3
continuous: true

print_info(cv::Mat(10,10,CV_16SC1));
type: CV_16SC1
depth: CV_16S
channels: 1
continuous: true

print_info(cv::Mat(10,10,CV_64FC2));
type: CV_64FC2
depth: CV_64F
channels: 2
continuous: true

print_info(cv::Mat(10,10,CV_64FC2)(cv::Rect(2,2,3,3)));
type: CV_64FC2
depth: CV_64F
channels: 2
continuous: false