1. 總覽

關于OpenCV的數據結構，官方文檔位于：Core functionality

主要就是下面這幾項內容：

注意，下文中提到的C語言中的結構：例如：CvPoint和CvPoint2D32f，
位于C structures and operations，4.x之后的文檔就沒有這些內容了。
雖然文檔沒有了，但是源文件里依然有opencv-4.8.0/modules/core/include/opencv2/core/types_c.h相應的頭文件

根據Learning OpenCV3，可知：

2. 基礎類型

2.0 基礎類型總覽

參考：

• https://docs.opencv.org/4.x/dc/d84/group__core__basic.html
• https://docs.opencv.org/4.x/d2/d75/namespacecv.html中 搜索即可，這個網頁中黑色無鏈接的類/結構是：“black box”與磁盤相關的文件存儲。

2.1 cv::Vec<>類

cv::Vec<>——固定向量類（所存儲的元素長度固定），用于維度固定的小型向量

cv::Vec< _Tp, cn > Class Template Reference

• 尖括號是模板類的意思，
• 相對于普通的STL的向量類，固定向量類在編譯時就已知向量的維度，這樣代碼處理起來就會更高效。

雖然cv::Vec<>本身已經是模版形式了，但是實際上并不會直接使用這個形式。而是使用typedef定義的別名來使用一些更為通用/專門的實例。

• 例如：cv::Vec2i就表示有兩個元素的整型向量
• 任何有著cv::Vec{2,3,4,6}{b,w,s,i,f,d}形式的聲明，表示6種數據類型中某個具有2~6個元素數量的向量類型。
  • b: unsigned char
  • w: unsigned shor
  • s: short
  • i: int
  • f: float
  • d:double
• 注意，cv::Vec最長的元素不止是6個，在cv::Vec< _Tp, cn > Class Template Reference中，可以看到cv::Vec<>的構造函數最長可以有14個元素。同時，還可以接受矩陣的某行作為參數。
• 在Shorter aliases for the most popular specializations of Vec<T,n>中，有：

另外，需要注意的一點是，在cv::Vec< _Tp, cn > Class Template Reference中，有：

即 cv::Vec< >模版類繼承自cv::Matx< >模板類。

代碼中可以看到：

2.2 cv::Matx<>類

除了cv::Vec<>固定向量類，還有cv::Matx<>固定矩陣類，
與cv::Vec<>類似，cv::Matx<>也是用于特定的一些小型矩陣中。
（cv::Mat類是用于任意維度的矩陣，一般用在大矩陣，比如存儲圖像等）

在計算機視覺中，有很多2X2,3X3以及少量的4X4矩陣（例如：3*3的卷積核，3*3或者2*2的變換矩陣等），cv::Matx<>用于設計容納這些對象。

與cv::Vec<>類似，cv::Matx<>通常也是用別名的形式進行使用，其形式為：
cv::Matx{1,2,3,4,5,6}{1,2,3,4,5,6}{f,d}，只有浮點數類型和雙浮點數類型。

• f: float
• d:double

在OpenCV——Basic structures——Typedefs中，可以看到：

固定矩陣類的維度在編譯前已知，因此其運算效率高，消除很多動態內存分配操作。

2.3 cv::Point類（cv::Point3_< >和cv::Point_< >）

typedef Point2i Point;
默認使用cv::Point時其實調用的是cv::Point2i
cv::Point2i是 typedef cv::Point_<int>

cv::Point_類和cv::Point3_類

• 與cv::Vec<>固定向量類很像。
• cv::PointX類是用來存儲2~3個原語類型的容器，用來表示2d或者3d的點，
• 不是從cv::Vec<>類繼承的，是由自己的模板派生的，但也可以由固定向量類轉變得到
• cv::Point和cv::Vec<>最大的區別是：
  • 成員通過變量名稱訪問，如point.x,point.y，而不是通過下標訪問，如vec[0],vec[1]等

OpenCV中的Point類包括cv::Point3_和cv::Point_

• cv::Point3_< >：3D點坐標x,y,z的模板，這個結構可以與C語言中的結構CvPoint2D32f互換。
• cv::Point_< >：2D點坐標x,y的模板，可以與C語言中的結構：CvPoint和CvPoint2D32f

與cv::Vec<>類似，cv::PointX通常也通過別名調用，

• cv::Point{2,3}{i,d,f,I}
  • i: int
  • f: float
  • d:double
  • I: int64
• 在OpenCV——Basic structures——Typedefs中，可以看到：
  
  實際上是分別來自兩個3d和2d的模板類構成的cv::PointXX。

2.4 cv::Scalar(cv::Scalar_)類

在OpenCV——Basic structures——Typedefs中，有：

在cv::Scalar_< _Tp > Class Template Reference中，可以看到：

cv::Scalar_繼承自cv::Vec<_Tp,4>，即本質上是一個4維的固定向量。

代碼中可以也看到：

即cv::scalar類直接繼承自cv::Vec4d(cv::Vec<double,4>)

2.5 cv::Size（cv::Size_）類、cv::Rect(cv::Rect_)類和cv::RotatedRect 類

typedef cv::Point2i cv::Point
typedef cv::Size2i  cv::Size
typedef cv::Rect2i  cv::Rect

cv::Size類和cv::Rect類與cv::Point類類似，但是也并不繼承自cv::Point類，而是繼承自己的模板類

• 主要區別在于cv::Size有width和height這兩個屬性，而不是cv::Point_類的x和y
• 而cv::Rect則是包含width、height、x和y這四個屬性。

cv::Size_類和cv::Rect_一般也是通過別名使用，比如：

• 在OpenCV——Basic structures——Typedefs中，可以看到：
  
• 最常見的就是直接使用整數型的cv::Size和cv::Rect

cv::RotatedRect類表示非軸對稱的矩形，即矩形的四條邊不與所在坐標軸平行，表示旋轉的矩形。其包括：

RotatedRect (const Point2f &center, const Size2f &size, float angle)
1. Point2f類型的中心點
2. Size2f類型的高寬
3. float的角度

2.6 基礎類型支持的操作

2.6.1 cv::Point

Cast to the fixed vector classes，映射成固定向量類，類似強制類型轉換。

根據cv::Point3_< >和 cv::Point_< >的Public Member Functions可知：
cv::Point_< >類的對象有inside方法，cv::Point_< >類的對象是沒有該方法的

2.6.2 cv::Scalar

• Quaternion四元數，
• conjugation共軛，連接
• iff 當且僅當，if and only if
• cv::Scalar可以和舊的C語言的接口類CvScalar自由轉換

根據cv::Scalar_< _Tp > Class Template Reference可知，

• scalar類除了有自己的一些方法，還有繼承自cv::Vec以及更上層的cv::Matx的方法。
• 例如：

  #include <iostream>
  #include <opencv2/opencv.hpp>
  int main(int argc, char