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这一篇记录下C#调用C++的结构体的方式来使用OpenCV的数据格式，这里会有两种方式，第一种是C#传一个结构体和图像的路径给C++，然后C++将图像加载进来，再把传进来的结构体填满即可，第二种是C#加载好图像之后传给C++去使用OpenCV处理图像。
这一种跟系列一的方式是一样的，只不过我将很多参数封装为一个结构体罢了，调用起来也就是函数参数看起来变少了而已。这种方法也是要将OpenCV的数据结构进行拆解，不管是Mat还是IplImage，要构造一个图像都是数据指针、图像长宽、图像步长和图像通道数即可，所以我要在C++端构造一个结构体，包含这几个变量即可:
struct cppCVMat
{
uchar *m_pData;
int m_nWidth;
int m_nHeight;
int m_nStep;
int m_nChannels;
};
接下来C++的函数就是对这个结构体进行补充就好了：
int _stdcall load_cv_mat(char* filepath, cppCVMat &cppMat)
{
if (NULL == filepath)
{
return -1;
}
IplImage *ptrSrc = NULL;
if (1 == cppMat.m_nChannels)
{
ptrSrc = cvLoadImage(filepath, CV_LOAD_IMAGE_GRAYSCALE);
}
else
{
ptrSrc = cvLoadImage(filepath, CV_LOAD_IMAGE_COLOR);
}
if (NULL == ptrSrc)
{
return -1;
}
cppMat.m_pData = (uchar *)ptrSrc->imageData;
cppMat.m_nWidth = ptrSrc->width;
cppMat.m_nHeight = ptrSrc->height;
cppMat.m_nStep = ptrSrc->widthStep;
cppMat.m_nChannels = ptrSrc->nChannels;
return 1;
}
这里可以看到还是用的IplImage，不用Mat的重要原因就是Mat会自动回收内存的，所以这种方式下是不适合用Mat的。
C#端的调用也是先定义好一个相似的结构体：
struct cppMat
{
public IntPtr m_pData;
public int m_nWidth;
public int m_nHeight;
public int m_nStep;
public int m_nChannels;
}
可以看到，这里我用IntPtr来对应C++的uchar*，其他的参数基本不变，int还是对应int，然后就是C#端引入dll和调用函数：
[DllImport("Cs_use_Cpp_ch2.dll")]
static extern int load_cv_mat(string filepath, out cppMat cMat);
引入函数之后就直接调用就可以了，只不过我这里在使用的时候要先声明好结构体的m_nChannels的值，因为C++中用这个值来确定要加载单通道还是双通道，可以显示下我简陋的C#界面：
原谅我没有学C#，只能简单弄一个。
情形二：C#加载图像传结构体给C++做图像处理
这种情形是C#自己加载好图像了，不需要用C++去加载图像，主要是确保C#需要的图像由C#自己去开辟内存自己回收，C++需要的图像由C++自己去开辟内存自己回收。
这一部分为了测试我就去查了下C#加载本地图像的一个做法。在C#端我测试的图像数据结构是Bitmap，Bitmap通过Bitmap.FromFile()函数从本地加载图像进来，不过要注意这个函数返回的是一个Image的数据类型，所以应该在前面要加一个数据类型转换：
Bitmap img = (Bitmap)Bitmap.FromFile(filename, false);
加载了图像之后我们需要填充之前的数据结构，但是这个数据结构填充需要由图像的数据指针，在C#下应该叫裸数据吧，查到裸数据可以通过以下方式来获取图像的裸数据：
BitmapData bmpData = img.LockBits(new Rectangle(0, 0, img.Width, img.Height), ImageLockMode.ReadOnly, img.PixelFormat);
cppMat cMat = new cppMat()
{
m_pData = bmpData.Scan0,
m_nWidth = img.Width,
m_nHeight = img.Height,
m_nStep = bmpData.Stride,
m_nChannels = 3
};
int result = cppCVMat_to_mat(cMat);
然后C++端是这样写这个cppCVMat_to_mat()函数的：
int _stdcall cppCVMat_to_mat(cppCVMat cppMat)
{
cv::Mat src;
if (cppMat.m_nChannels == 1)
{
src = cv::Mat(cppMat.m_nHeight, cppMat.m_nWidth, CV_8UC1, cppMat.m_pData, cppMat.m_nStep);
}
else if (cppMat.m_nChannels == 3)
{
src = cv::Mat(cppMat.m_nHeight, cppMat.m_nWidth, CV_8UC3, cppMat.m_pData, cppMat.m_nStep);
}
if (!src.data || src.empty())
{
return -1;
}
cv::imshow("src", src);
cv::waitKey(0);
return 1;
}
然后显示的结果是：
额，这个是C#的原因啦，所以要在C#的代码里填充好结构体之后或者说用完img.LockBits()之后就补上
img.UnlockBits(bmpData);
不然就会报错。然后再次运行发现根本没有显示，因为上面C#加载进来之后是四通道的图像，但是C++里面只有1通道和3通道，所以这里有两种做法，要么C++的Mat改用四通道(CV_8UC4)，要么C#转三通道，因为考虑到用OpenCV的时候是三通道和单通道最常见，所以我倾向于将C#的四通道改为三通道，这个的话可以用以下方法来转：
Bitmap bmp32 = (Bitmap)Bitmap.FromFile(filename, false);
Bitmap bmp24 = new Bitmap(bmp32.Width, bmp32.Height, PixelFormat.Format24bppRgb);
Graphics g = Graphics.FromImage(bmp24);
g.DrawImage(bmp32, new Rectangle(0, 0, bmp32.Width, bmp32.Height));
这样就获取了三通道的图像，然后显示结果如下：
我一开始还觉得要做通道调换的，还以为C#端是RGB的顺序，C++端OpenCV的默认顺序是BGR，但是结果好像都不需要转了。完整的代码如下：
C++端头文件：
#pragma once
#include "opencv.hpp"
struct cppCVMat
{
uchar *m_pData;
int m_nWidth;
int m_nHeight;
int m_nStep;
int m_nChannels;
};
extern "C" __declspec(dllexport) int _stdcall load_cv_mat(char* filepath, cppCVMat &cppMat);
extern "C" __declspec(dllexport) int _stdcall cppCVMat_to_mat(cppCVMat cppMat);
C++端源文件：
#include "Cs_use_Cpp_ch2.h"
int _stdcall load_cv_mat(char* filepath, cppCVMat &cppMat)
{
if (NULL == filepath)
{
return -1;
}
IplImage *ptrSrc = NULL;
if (1 == cppMat.m_nChannels)
{
ptrSrc = cvLoadImage(filepath, CV_LOAD_IMAGE_GRAYSCALE);
}
else
{
ptrSrc = cvLoadImage(filepath, CV_LOAD_IMAGE_COLOR);
}
if (NULL == ptrSrc)
{
return -1;
}
cppMat.m_pData = (uchar *)ptrSrc->imageData;
cppMat.m_nWidth = ptrSrc->width;
cppMat.m_nHeight = ptrSrc->height;
cppMat.m_nStep = ptrSrc->widthStep;
cppMat.m_nChannels = ptrSrc->nChannels;
return 1;
}
int _stdcall cppCVMat_to_mat(cppCVMat cppMat)
{
cv::Mat src;
if (cppMat.m_nChannels == 1)
{
src = cv::Mat(cppMat.m_nHeight, cppMat.m_nWidth, CV_8UC1, cppMat.m_pData, cppMat.m_nStep);
}
else if (cppMat.m_nChannels == 3)
{
src = cv::Mat(cppMat.m_nHeight, cppMat.m_nWidth, CV_8UC3, cppMat.m_pData, cppMat.m_nStep);
}
if (!src.data || src.empty())
{
return -1;
}
//cv::cvtColor(src, src, cv::COLOR_RGB2BGR);
cv::imshow("src", src);
cv::waitKey(0);
return 1;
}
C#端：
public partial class Form1 : Form
{
public object BitmapFactory { get; private set; }
struct cppMat
{
public IntPtr m_pData;
public int m_nWidth;
public int m_nHeight;
public int m_nStep;
public int m_nChannels;
}
[DllImport("Cs_use_Cpp_ch2.dll")]
static extern int load_cv_mat(string filepath, out cppMat cMat);
[DllImport("Cs_use_Cpp_ch2.dll")]
static extern int cppCVMat_to_mat(cppMat cMat);
public Form1()
{
InitializeComponent();
}
private void load_struct_Click(object sender, EventArgs e)
{
OpenFileDialog dialog = new OpenFileDialog();
if (dialog.ShowDialog() == DialogResult.OK)
{
//获取文件路径
string filename = dialog.FileName;
cppMat cMat = new cppMat()
{
m_nChannels = 3
};
//调用函数
int result = load_cv_mat(filename, out cMat);
Bitmap img = new Bitmap(cMat.m_nWidth, cMat.m_nHeight, cMat.m_nStep, System.Drawing.Imaging.PixelFormat.Format24bppRgb, cMat.m_pData);
pictureBox1.Image = img;
}
}
private void bitmap_2_mat_Click(object sender, EventArgs e)
{
OpenFileDialog dialog = new OpenFileDialog();
if (dialog.ShowDialog() == DialogResult.OK)
{
//获取文件路径
string filename = dialog.FileName;
Bitmap bmp32=(Bitmap)Bitmap.FromFile(filename, false);
Bitmap bmp24 = new Bitmap(bmp32.Width, bmp32.Height, PixelFormat.Format24bppRgb);
Graphics g = Graphics.FromImage(bmp24);
g.DrawImage(bmp32, new Rectangle(0, 0, bmp32.Width, bmp32.Height));
BitmapData bmpData = bmp24.LockBits(new Rectangle(0, 0,bmp24.Width, bmp24.Height), ImageLockMode.ReadOnly, bmp24.PixelFormat);
bmp24.UnlockBits(bmpData);
pictureBox1.Image = bmp24;
cppMat cMat = new cppMat()
{
m_pData = bmpData.Scan0,
m_nWidth = bmp24.Width,
m_nHeight = bmp24.Height,
m_nStep = bmpData.Stride,
m_nChannels = 3
};
int result = cppCVMat_to_mat(cMat);
}
}
}
漆黑的夜里有一种笑声笑断我坟墓的木板
你可知道。
这是一片埋葬老虎的土地
正当水面上渡过一只火红的老虎
你的笑声使河流漂浮
的老虎
断了两根骨头
正当这条河流开始在存有笑声的黑夜里结冰
断腿的老虎顺流而下
来到我的
窗前。
一块埋葬老虎的木板
被一种笑声笑断两截
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