一、问题描述

cv::Mat 在 imwrite 时只能存储值为char类型，导致想保存int类型的数据时会越界自动转换。

那么cv::Mat是否可以存储并保存int类型的数据呢？当然是可以的，定义cv::Mat 为 CV_32S的格式，并以二进制文件进行读写即可。

二、代码实现

#include <iostream>
#include "opencv2/highgui.hpp"
#include "opencv2/imgproc.hpp"
#include <fstream>
using namespace std;
using namespace cv;

/**
 * @brief 读取二进制文件转换为 cv::Mat 32S 格式
 * @param filename 二进制文件名
 * @param rows cv::Mat 的高
 * @param cols cv::Mat 的宽
 * @return cv::Mat 转换得到的图像
 */
cv::Mat loadBinaryAsMat32S(const std::string &filename, int rows, int cols)
{
    cv::Mat mat(rows, cols, CV_32S);

    // 以二进制读取模式打开文件
    std::ifstream file(filename, std::ios::in | std::ios::binary);
    if (!file.is_open())
    {
        std::cerr << "Failed to open file for reading!" << std::endl;
        return cv::Mat(); // 返回一个空的Mat对象
    }

    // 读取数据到mat中
    // 注意：这里我们假设二进制文件中的数据是按照行优先（row-major）顺序存储的，并且没有额外的填充或元数据
    for (int y = 0; y < rows; ++y)
    {
        for (int x = 0; x < cols; ++x)
        {
            int value;
            // 从文件中读取一个32位整数
            file.read(reinterpret_cast<char *>(&value), sizeof(value));
            // 将读取的值存储在mat的相应位置
            mat.at<int>(y, x) = value;
        }
    }
    file.close();
    return mat;
}

/**
 * @brief 将cv::Mat 32S 转换保存二进制文件
 * @param mat cv::Mat 32S
 * @param filename 二进制文件名
 * @return void
*/
void saveMat32SAsBinary(const cv::Mat &mat, const std::string &filename)
{
    if (mat.empty())
    {
        std::cerr << "Mat is empty!" << std::endl;
        return;
    }
    if (mat.type() != CV_32S)
    {
        std::cerr << "Mat is not of type CV_32S!" << std::endl;
        return;
    }

    // 打开文件以二进制写入模式
    std::ofstream file(filename, std::ios::out | std::ios::binary);
    if (!file.is_open())
    {
        std::cerr << "Failed to open file for writing!" << std::endl;
        return;
    }

    // 写入数据
    // 注意：这里我们直接写入整个mat.data指针指向的内存块
    // 这假设mat是连续的（即，没有填充或行间隙）。如果mat不是连续的，你需要先将其复制到一个连续的Mat中
    if (mat.isContinuous())
    {
        file.write(reinterpret_cast<const char *>(mat.data), mat.total() * mat.elemSize());
    }
    else
    {
        // 如果mat不是连续的，你需要逐行写入
        for (int y = 0; y < mat.rows; ++y)
        {
            file.write(reinterpret_cast<const char *>(mat.ptr<int>(y)), mat.cols * mat.elemSize());
        }
    }
    file.close();
    std::cout << "Mat saved as binary file: " << filename << std::endl;
}

int main()
{
    // 随机创建一个 5(height)*2(width)的图像
    cv::Mat src = cv::Mat::zeros(5, 2, CV_32S);
    for (int i = 0; i < 5; ++i) // rows
    {
        for (int j = 0; j < 2; ++j) // cols
        {
            src.at<int>(i, j) = -300 + i;
        }
    }
    // 保存为二进制文件
    saveMat32SAsBinary(src, "../data.txt");

    // 读取二进制文件
    cv::Mat dst = loadBinaryAsMat32S("../data.txt", 5, 2);
    if (!dst.empty())
    {
        for (int i = 0; i < dst.cols; ++i)
        {
            for (int j = 0; j < dst.rows; ++j)
            {
                int k = dst.at<int>(j, i);
                cout << "k: " << k << endl;
            }
        }
    }
    return 0;
}