（11）最重要的结构体Mat

Mat是什么？

cv::Mat 是 OpenCV 里统一的数据容器------图像、矩阵、向量全用它装。本质上它是「一个指向像素内存的指针 + 一个描述矩阵信息的头」：

• 头（header） ：行、列、通道、类型、步长等元信息；
• 数据块（data） ：真正存像素值的连续内存。

你 imread 读出来的图、imshow 显示的图、算法里算的中间结果，全是 Mat。Python 里它对应 numpy.ndarray，底层还是同一套。

Mat有什么好处？

• 统一接口：图像和矩阵一个类型搞定，函数签名干净。
• 自动内存管理 ：内部用引用计数 ，像智能指针，离开作用域自动释放，不用手写 delete，基本告别内存泄漏。
• 浅拷贝共享数据：取 ROI、复制头部零成本，处理高效。
• 连续内存 + 直接指针访问 ：既能用 at<>() 安全访问，也能拿 data 指针裸跑，性能拉满。
• 多类型支持：8 位、浮点、任意通道统一表达。

Mat的深拷贝和浅拷贝

浅拷贝 ：只复制「头」，两个 Mat 的 data 指向同一块内存，引用计数 +1。改一个，另一个跟着变。

cpp

cv::Mat B = A;             // 浅拷贝，共享数据
cv::Mat roi = A(cv::Rect(10,10,50,50));  // ROI 也是浅拷贝，改 roi 改的是 A 那块区域

深拷贝 ：分配新内存，数据完全独立，互不干扰。

cpp

cv::Mat B = A.clone();     // 深拷贝，彻底独立
A.copyTo(B);               // 深拷贝当前内容（B 尺寸/类型不符时自动重新分配）

一句话区分 ：= 和 ROI 是浅拷贝（共享），clone() 和 copyTo() 是深拷贝（独立）。

参考下面代码理解深拷贝与浅拷贝：

访问图像(Mat)的属性

• shape
• size
• dtype