c++ - 轻松将 OpenCV C++ 变量发送到 Matlab 的分步指南

Question

我希望能够将任何 OpenCV 变量发送到 Matlab，以便以舒适的方式绘制图表和计算统计数据。

我知道我必须使用 Matlab 引擎，但是网上几乎没有关于如何从代码的任何部分访问它的帮助，或者关于从 CV::Mat 转换为 Matlab 数组的函数，或者如何在这种特定情况下处理列优先和行优先。

我认为从 OpenCV 到 Matlab 的分步过程会非常有趣，因为 OpenCV 正变得非常流行，而且 Matlab 对调试有很大帮助。

Answer 1

逐步将数据从 OpenCV 发送到 Matlab

1.- 包含和链接库

使用 Matlab Engine 的必要 header 是"engine.h" 和"mex.h"。包含路径将是这样的:

c:\Program Files (x86\MATLAB\R2010a\extern\include)

在附加依赖项中，您应该添加:libeng.lib、libmex.lib 和 libmx.lib。

设置项目的最简单方法是使用 CMake，因为您只需要编写这些行

find_package( Matlab REQUIRED )

INCLUDE_DIRECTORIES( ${MATLAB_INCLUDE_DIR})

CMake 将为您设置路径并链接所需的库。通过使用环境变量，您可以使项目与用户无关。这就是我一直使用 CMake 的原因。

2.- Matlab 引擎独特实例的单例模板。

从代码的任何部分调用 Matlab 引擎的一种真正舒适的方法是创建单例模板。例如，您可以创建一个 “matlabSingleton.h”，然后编写如下内容。

#include "engine.h";
#include "mex.h";

class MatlabWrapper
{
private:
    static MatlabWrapper *_theInstance;     ///< Private instance of the class
    MatlabWrapper(){}               ///< Private Constructor
    static Engine *eng; 
public:
        static MatlabWrapper *getInstance()         ///< Get Instance public method
    {
        if(!_theInstance) _theInstance = new MatlabWrapper();   // If NULL, create it
        return _theInstance;                    
    }
public:
        static void openEngine();
        void initializeVariable(const string vName) const;
        // ... other functions ...
};

然后在"matlabSingleton.cpp"你应该写

#include "matlabSingleton.h"

MatlabWrapper *MatlabWrapper::_theInstance = NULL;  ///< Initialize instance as NULL    
Engine *MatlabWrapper::eng=NULL;

void MatlabWrapper::openEngine()
{
    if (!(eng = engOpen(NULL))) 
    {
        cerr << "Can't start MATLAB engine" << endl;
        exit(-1);
    }       
}
void MatlabWrapper::initializeVariable(const string vName) const
{
    string command = vName + "=0";
    engEvalString(eng, command.c_str());
}

3.- 在您的主代码中使用 Matlab 引擎。

有很多方法可以做到这一点，但我通常会定义一个函数 initializeMatlab()，我会在其中初始化我稍后将使用的变量(Matlab 变量)。您不需要创建 MatlabWrapper 类，因为在您第一次调用 getInstance() 时它会被创建。下次您调用 getInstance 时，它​​将被返回。这就是单调的用途。

void initializeMatlab(){
   MatlabWrapper::getInstance()->initializeVariable("whatever1"); //class is created
   MatlabWrapper::getInstance()->initializeVariable("whatever2"); //instance of the class returned
}

4.- 将 OpenCV 矩阵发送到 Matlab

这是我遇到更多困难的地方。这是一个简单的功能，只是将一个矩阵发送到matlab 进行逐步调试。每次都会被覆盖。

void MatlabWrapper::cvLoadMatrixToMatlab(const Mat& m, const string name)
{
    int rows=m.rows;
    int cols=m.cols;        
    
    string text;
    mxArray *T=mxCreateDoubleMatrix(cols, rows, mxREAL);          

    double *buffer=(double*)mxGetPr(T);
    for(int i=0; i<rows; i++){    
        for(int j=0; j<cols; j++){
            buffer[i*(cols)+j]= (double)m.at<float>(i,j);      
        }
    }   
    engPutVariable(eng, name.c_str(), T);
    text = name + "=" + name + "'";                    // Column major to row major
    engEvalString(eng, text.c_str());
    mxDestroyArray(T);
}