]> rtime.felk.cvut.cz Git - opencv.git/blob - opencv/doc/cxcore_array_operations.tex
All {} rebalanced, fix for #202
[opencv.git] / opencv / doc / cxcore_array_operations.tex
1 \section{Operations on Arrays}
2
3 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
4 %                                                                                    %
5 %                                         C                                          %
6 %                                                                                    %
7 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
8
9 \ifCPy
10
11 \cvCPyFunc{AbsDiff}
12 Calculates absolute difference between two arrays.
13
14 \cvdefC{void cvAbsDiff(const CvArr* src1, const CvArr* src2, CvArr* dst);}
15 \cvdefPy{AbsDiff(src1,src2,dst)-> None}
16
17 \begin{description}
18 \cvarg{src1}{The first source array}
19 \cvarg{src2}{The second source array}
20 \cvarg{dst}{The destination array}
21 \end{description}
22
23 The function calculates absolute difference between two arrays.
24
25 \[ \texttt{dst}(i)_c = |\texttt{src1}(I)_c - \texttt{src2}(I)_c| \]
26
27 All the arrays must have the same data type and the same size (or ROI size).
28
29 \cvCPyFunc{AbsDiffS}
30 Calculates absolute difference between an array and a scalar.
31
32 \cvdefC{void cvAbsDiffS(const CvArr* src, CvArr* dst, CvScalar value);}
33 \cvdefPy{AbsDiffS(src,value,dst)-> None}
34 \ifC
35 \begin{lstlisting}
36 #define cvAbs(src, dst) cvAbsDiffS(src, dst, cvScalarAll(0))
37 \end{lstlisting}
38 \fi
39 \begin{description}
40 \cvarg{src}{The source array}
41 \cvarg{dst}{The destination array}
42 \cvarg{value}{The scalar}
43 \end{description}
44
45 The function calculates absolute difference between an array and a scalar.
46
47 \[ \texttt{dst}(i)_c = |\texttt{src}(I)_c - \texttt{value}_c| \]
48
49 All the arrays must have the same data type and the same size (or ROI size).
50
51
52 \cvCPyFunc{Add}
53 Computes the per-element sum of two arrays.
54
55 \cvdefC{void cvAdd(const CvArr* src1, const CvArr* src2, CvArr* dst, const CvArr* mask=NULL);}
56 \cvdefPy{Add(src1,src2,dst,mask=NULL)-> None}
57
58 \begin{description}
59 \cvarg{src1}{The first source array}
60 \cvarg{src2}{The second source array}
61 \cvarg{dst}{The destination array}
62 \cvarg{mask}{Operation mask, 8-bit single channel array; specifies elements of the destination array to be changed}
63 \end{description}
64
65 The function adds one array to another:
66
67 \begin{lstlisting}
68 dst(I)=src1(I)+src2(I) if mask(I)!=0
69 \end{lstlisting}
70
71 All the arrays must have the same type, except the mask, and the same size (or ROI size).
72 For types that have limited range this operation is saturating.
73
74 \cvCPyFunc{AddS}
75 Computes the sum of an array and a scalar.
76
77 \cvdefC{void cvAddS(const CvArr* src, CvScalar value, CvArr* dst, const CvArr* mask=NULL);}
78 \cvdefPy{AddS(src,value,dst,mask=NULL)-> None}
79
80 \begin{description}
81 \cvarg{src}{The source array}
82 \cvarg{value}{Added scalar}
83 \cvarg{dst}{The destination array}
84 \cvarg{mask}{Operation mask, 8-bit single channel array; specifies elements of the destination array to be changed}
85 \end{description}
86
87 The function adds a scalar \texttt{value} to every element in the source array \texttt{src1} and stores the result in \texttt{dst}.
88 For types that have limited range this operation is saturating.
89
90 \begin{lstlisting}
91 dst(I)=src(I)+value if mask(I)!=0
92 \end{lstlisting}
93
94 All the arrays must have the same type, except the mask, and the same size (or ROI size).
95
96
97 \cvCPyFunc{AddWeighted}
98 Computes the weighted sum of two arrays.
99
100 \cvdefC{void  cvAddWeighted(const CvArr* src1, double alpha,
101                      const CvArr* src2, double beta,
102                      double gamma, CvArr* dst);}
103 \cvdefPy{AddWeighted(src1,alpha,src2,beta,gamma,dst)-> None}
104
105 \begin{description}
106 \cvarg{src1}{The first source array}
107 \cvarg{alpha}{Weight for the first array elements}
108 \cvarg{src2}{The second source array}
109 \cvarg{beta}{Weight for the second array elements}
110 \cvarg{dst}{The destination array}
111 \cvarg{gamma}{Scalar, added to each sum}
112 \end{description}
113
114 The function calculates the weighted sum of two arrays as follows:
115
116 \begin{lstlisting}
117 dst(I)=src1(I)*alpha+src2(I)*beta+gamma
118 \end{lstlisting}
119
120 All the arrays must have the same type and the same size (or ROI size).
121 For types that have limited range this operation is saturating.
122
123
124 \cvCPyFunc{And}
125 Calculates per-element bit-wise conjunction of two arrays.
126
127 \cvdefC{void cvAnd(const CvArr* src1, const CvArr* src2, CvArr* dst, const CvArr* mask=NULL);}
128 \cvdefPy{And(src1,src2,dst,mask=NULL)-> None}
129
130 \begin{description}
131 \cvarg{src1}{The first source array}
132 \cvarg{src2}{The second source array}
133 \cvarg{dst}{The destination array}
134 \cvarg{mask}{Operation mask, 8-bit single channel array; specifies elements of the destination array to be changed}
135 \end{description}
136
137 The function calculates per-element bit-wise logical conjunction of two arrays:
138
139 \begin{lstlisting}
140 dst(I)=src1(I)&src2(I) if mask(I)!=0
141 \end{lstlisting}
142
143 In the case of floating-point arrays their bit representations are used for the operation. All the arrays must have the same type, except the mask, and the same size.
144
145 \cvCPyFunc{AndS}
146 Calculates per-element bit-wise conjunction of an array and a scalar.
147
148 \cvdefC{void cvAndS(const CvArr* src, CvScalar value, CvArr* dst, const CvArr* mask=NULL);}
149 \cvdefPy{AndS(src,value,dst,mask=NULL)-> None}
150
151 \begin{description}
152 \cvarg{src}{The source array}
153 \cvarg{value}{Scalar to use in the operation}
154 \cvarg{dst}{The destination array}
155 \cvarg{mask}{Operation mask, 8-bit single channel array; specifies elements of the destination array to be changed}
156 \end{description}
157
158 The function calculates per-element bit-wise conjunction of an array and a scalar:
159
160 \begin{lstlisting}
161 dst(I)=src(I)&value if mask(I)!=0
162 \end{lstlisting}
163
164 Prior to the actual operation, the scalar is converted to the same type as that of the array(s). In the case of floating-point arrays their bit representations are used for the operation. All the arrays must have the same type, except the mask, and the same size.
165
166 The following sample demonstrates how to calculate the absolute value of floating-point array elements by clearing the most-significant bit:
167
168 \begin{lstlisting}
169 float a[] = { -1, 2, -3, 4, -5, 6, -7, 8, -9 };
170 CvMat A = cvMat(3, 3, CV\_32F, &a);
171 int i, absMask = 0x7fffffff;
172 cvAndS(&A, cvRealScalar(*(float*)&absMask), &A, 0);
173 for(i = 0; i < 9; i++ )
174     printf("%.1f ", a[i]);
175 \end{lstlisting}
176
177 The code should print:
178
179 \begin{lstlisting}
180 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0
181 \end{lstlisting}
182
183
184 \cvCPyFunc{Avg}
185 Calculates average (mean) of array elements.
186
187 \cvdefC{CvScalar cvAvg(const CvArr* arr, const CvArr* mask=NULL);}
188 \cvdefPy{Avg(arr,mask=NULL)-> CvScalar}
189
190 \begin{description}
191 \cvarg{arr}{The array}
192 \cvarg{mask}{The optional operation mask}
193 \end{description}
194
195 The function calculates the average value \texttt{M} of array elements, independently for each channel:
196
197 \[
198 \begin{array}{l}
199 N = \sum_I (\texttt{mask}(I) \ne 0)\\
200 M_c = \frac{\sum_{ I, \, \texttt{mask}(I) \ne 0} \texttt{arr}(I)_c}{N}
201 \end{array}
202 \]
203
204 If the array is \texttt{IplImage} and COI is set, the function processes the selected channel only and stores the average to the first scalar component $ S_0 $ .
205
206 \cvCPyFunc{AvgSdv}
207 Calculates average (mean) of array elements.
208
209 \cvdefC{void cvAvgSdv(const CvArr* arr, CvScalar* mean, CvScalar* stdDev, const CvArr* mask=NULL);}
210 \cvdefPy{AvgSdv(arr,mask=NULL)-> (mean, stdDev)}
211
212 \begin{description}
213 \cvarg{arr}{The array}
214 \ifC
215 \cvarg{mean}{Pointer to the output mean value, may be NULL if it is not needed}
216 \cvarg{stdDev}{Pointer to the output standard deviation}
217 \fi
218 \cvarg{mask}{The optional operation mask}
219 \ifPy
220 \cvarg{mean}{Mean value, a CvScalar}
221 \cvarg{stdDev}{Standard deviation, a CvScalar}
222 \fi
223
224 \end{description}
225
226 The function calculates the average value and standard deviation of array elements, independently for each channel:
227
228 \[
229 \begin{array}{l}
230 N = \sum_I (\texttt{mask}(I) \ne 0)\\
231 mean_c = \frac{1}{N} \, \sum_{ I, \, \texttt{mask}(I) \ne 0} \texttt{arr}(I)_c\\
232 stdDev_c = \sqrt{\frac{1}{N} \, \sum_{ I, \, \texttt{mask}(I) \ne 0} (\texttt{arr}(I)_c - mean_c)^2}
233 \end{array}
234 \]
235
236 If the array is \texttt{IplImage} and COI is set, the function processes the selected channel only and stores the average and standard deviation to the first components of the output scalars ($mean_0$ and $stdDev_0$).
237
238 \cvCPyFunc{CalcCovarMatrix}
239 Calculates covariance matrix of a set of vectors.
240
241 \cvdefC{
242 void cvCalcCovarMatrix(\par const CvArr** vects,\par int count,\par CvArr* covMat,\par CvArr* avg,\par int flags);}
243 \cvdefPy{CalcCovarMatrix(vects,covMat,avg,flags)-> None}
244
245 \begin{description}
246 \cvarg{vects}{The input vectors, all of which must have the same type and the same size. The vectors do not have to be 1D, they can be 2D (e.g., images) and so forth}
247 \ifC
248 \cvarg{count}{The number of input vectors}
249 \fi
250 \cvarg{covMat}{The output covariance matrix that should be floating-point and square}
251 \cvarg{avg}{The input or output (depending on the flags) array - the mean (average) vector of the input vectors}
252 \cvarg{flags}{The operation flags, a combination of the following values
253 \begin{description}
254 \cvarg{CV\_COVAR\_SCRAMBLED}{The output covariance matrix is calculated as:
255 \[
256  \texttt{scale} * [ \texttt{vects} [0]- \texttt{avg} ,\texttt{vects} [1]- \texttt{avg} ,...]^T \cdot [\texttt{vects} [0]-\texttt{avg} ,\texttt{vects} [1]-\texttt{avg} ,...] 
257 \],
258 that is, the covariance matrix is
259 $\texttt{count} \times \texttt{count}$.
260 Such an unusual covariance matrix is used for fast PCA
261 of a set of very large vectors (see, for example, the EigenFaces technique
262 for face recognition). Eigenvalues of this "scrambled" matrix will
263 match the eigenvalues of the true covariance matrix and the "true"
264 eigenvectors can be easily calculated from the eigenvectors of the
265 "scrambled" covariance matrix.}
266 \cvarg{CV\_COVAR\_NORMAL}{The output covariance matrix is calculated as:
267 \[
268  \texttt{scale} * [ \texttt{vects} [0]- \texttt{avg} ,\texttt{vects} [1]- \texttt{avg} ,...] \cdot [\texttt{vects} [0]-\texttt{avg} ,\texttt{vects} [1]-\texttt{avg} ,...]^T 
269 \],
270 that is, \texttt{covMat} will be a covariance matrix
271 with the same linear size as the total number of elements in each
272 input vector. One and only one of \texttt{CV\_COVAR\_SCRAMBLED} and
273 \texttt{CV\_COVAR\_NORMAL} must be specified}
274 \cvarg{CV\_COVAR\_USE\_AVG}{If the flag is specified, the function does not calculate \texttt{avg} from the input vectors, but, instead, uses the passed \texttt{avg} vector. This is useful if \texttt{avg} has been already calculated somehow, or if the covariance matrix is calculated by parts - in this case, \texttt{avg} is not a mean vector of the input sub-set of vectors, but rather the mean vector of the whole set.}
275 \cvarg{CV\_COVAR\_SCALE}{If the flag is specified, the covariance matrix is scaled. In the "normal" mode \texttt{scale} is '1./count'; in the "scrambled" mode \texttt{scale} is the reciprocal of the total number of elements in each input vector. By default (if the flag is not specified) the covariance matrix is not scaled ('scale=1').}
276
277 \cvarg{CV\_COVAR\_ROWS}{Means that all the input vectors are stored as rows of a single matrix, \texttt{vects[0]}. \texttt{count} is ignored in this case, and \texttt{avg} should be a single-row vector of an appropriate size.}
278 \cvarg{CV\_COVAR\_COLS}{Means that all the input vectors are stored as columns of a single matrix, \texttt{vects[0]}. \texttt{count} is ignored in this case, and \texttt{avg} should be a single-column vector of an appropriate size.}
279
280 \end{description}}
281 \end{description}
282
283 The function calculates the covariance matrix
284 and, optionally, the mean vector of the set of input vectors. The function
285 can be used for PCA, for comparing vectors using Mahalanobis distance and so forth.
286
287 \cvCPyFunc{CartToPolar}
288 Calculates the magnitude and/or angle of 2d vectors.
289
290 \cvdefC{void cvCartToPolar(\par const CvArr* x,\par const CvArr* y,\par CvArr* magnitude,\par CvArr* angle=NULL,\par int angleInDegrees=0);}
291 \cvdefPy{CartToPolar(x,y,magnitude,angle=NULL,angleInDegrees=0)-> None}
292
293 \begin{description}
294 \cvarg{x}{The array of x-coordinates}
295 \cvarg{y}{The array of y-coordinates}
296 \cvarg{magnitude}{The destination array of magnitudes, may be set to NULL if it is not needed}
297 \cvarg{angle}{The destination array of angles, may be set to NULL if it is not needed. The angles are measured in radians $(0$ to $2 \pi )$ or in degrees (0 to 360 degrees).}
298 \cvarg{angleInDegrees}{The flag indicating whether the angles are measured in radians, which is default mode, or in degrees}
299 \end{description}
300
301 The function calculates either the magnitude, angle, or both of every 2d vector (x(I),y(I)):
302
303 \begin{lstlisting}
304
305 magnitude(I)=sqrt(x(I)^2^+y(I)^2^ ),
306 angle(I)=atan(y(I)/x(I) )
307
308 \end{lstlisting}
309
310 The angles are calculated with 0.1 degree accuracy. For the (0,0) point, the angle is set to 0.
311
312 \cvCPyFunc{Cbrt}
313 Calculates the cubic root
314
315 \cvdefC{float cvCbrt(float value);}
316 \cvdefPy{Cbrt(value)-> float}
317
318 \begin{description}
319 \cvarg{value}{The input floating-point value}
320 \end{description}
321
322
323 The function calculates the cubic root of the argument, and normally it is faster than \texttt{pow(value,1./3)}. In addition, negative arguments are handled properly. Special values ($\pm \infty $, NaN) are not handled.
324
325 \cvCPyFunc{ClearND}
326 Clears a specific array element.
327 \cvdefC{void cvClearND(CvArr* arr, int* idx);}
328 \cvdefPy{ClearND(arr,idx)-> None}
329
330 \begin{description}
331 \cvarg{arr}{Input array}
332 \cvarg{idx}{Array of the element indices}
333 \end{description}
334
335 The function \cvCPyCross{ClearND} clears (sets to zero) a specific element of a dense array or deletes the element of a sparse array. If the sparse array element does not exists, the function does nothing.
336
337 \cvCPyFunc{CloneImage}
338 Makes a full copy of an image, including the header, data, and ROI.
339
340 \cvdefC{IplImage* cvCloneImage(const IplImage* image);}
341 \cvdefPy{CloneImage(image)-> copy}
342
343 \begin{description}
344 \cvarg{image}{The original image}
345 \end{description}
346
347 The returned \texttt{IplImage*} points to the image copy.
348
349 \cvCPyFunc{CloneMat}
350 Creates a full matrix copy.
351
352 \cvdefC{CvMat* cvCloneMat(const CvMat* mat);}
353 \cvdefPy{CloneMat(mat)-> copy}
354
355 \begin{description}
356 \cvarg{mat}{Matrix to be copied}
357 \end{description}
358
359 Creates a full copy of a matrix and returns a pointer to the copy.
360
361 \cvCPyFunc{CloneMatND}
362 Creates full copy of a multi-dimensional array and returns a pointer to the copy.
363
364 \cvdefC{CvMatND* cvCloneMatND(const CvMatND* mat);}
365 \cvdefPy{CloneMatND(mat)-> copy}
366
367 \begin{description}
368 \cvarg{mat}{Input array}
369 \end{description}
370
371
372 \cvCPyFunc{CloneSparseMat}
373 Creates full copy of sparse array.
374
375 \cvdefC{CvSparseMat* cvCloneSparseMat(const CvSparseMat* mat);}
376 \cvdefPy{CloneSparseMat(mat) -> mat}
377
378 \begin{description}
379 \cvarg{mat}{Input array}
380 \end{description}
381
382 The function creates a copy of the input array and returns pointer to the copy.
383
384 \cvCPyFunc{Cmp}
385 Performs per-element comparison of two arrays.
386
387 \cvdefC{void cvCmp(const CvArr* src1, const CvArr* src2, CvArr* dst, int cmpOp);}
388 \cvdefPy{Cmp(src1,src2,dst,cmpOp)-> None}
389
390 \begin{description}
391 \cvarg{src1}{The first source array}
392 \cvarg{src2}{The second source array. Both source arrays must have a single channel.}
393 \cvarg{dst}{The destination array, must have 8u or 8s type}
394 \cvarg{cmpOp}{The flag specifying the relation between the elements to be checked
395 \begin{description}
396  \cvarg{CV\_CMP\_EQ}{src1(I) "equal to" value}
397  \cvarg{CV\_CMP\_GT}{src1(I) "greater than" value}
398  \cvarg{CV\_CMP\_GE}{src1(I) "greater or equal" value}
399  \cvarg{CV\_CMP\_LT}{src1(I) "less than" value}
400  \cvarg{CV\_CMP\_LE}{src1(I) "less or equal" value}
401  \cvarg{CV\_CMP\_NE}{src1(I) "not equal" value}
402 \end{description}}
403 \end{description}
404
405 The function compares the corresponding elements of two arrays and fills the destination mask array:
406
407 \begin{lstlisting}
408 dst(I)=src1(I) op src2(I),
409 \end{lstlisting}
410
411 \texttt{dst(I)} is set to 0xff (all \texttt{1}-bits) if the specific relation between the elements is true and 0 otherwise. All the arrays must have the same type, except the destination, and the same size (or ROI size)
412
413 \cvCPyFunc{CmpS}
414 Performs per-element comparison of an array and a scalar.
415
416 \cvdefC{void cvCmpS(const CvArr* src, double value, CvArr* dst, int cmpOp);}
417 \cvdefPy{CmpS(src,value,dst,cmpOp)-> None}
418
419 \begin{description}
420 \cvarg{src}{The source array, must have a single channel}
421 \cvarg{value}{The scalar value to compare each array element with}
422 \cvarg{dst}{The destination array, must have 8u or 8s type}
423 \cvarg{cmpOp}{The flag specifying the relation between the elements to be checked
424 \begin{description}
425  \cvarg{CV\_CMP\_EQ}{src1(I) "equal to" value}
426  \cvarg{CV\_CMP\_GT}{src1(I) "greater than" value}
427  \cvarg{CV\_CMP\_GE}{src1(I) "greater or equal" value}
428  \cvarg{CV\_CMP\_LT}{src1(I) "less than" value}
429  \cvarg{CV\_CMP\_LE}{src1(I) "less or equal" value}
430  \cvarg{CV\_CMP\_NE}{src1(I) "not equal" value}
431 \end{description}}
432 \end{description}
433
434 The function compares the corresponding elements of an array and a scalar and fills the destination mask array:
435
436 \begin{lstlisting}
437 dst(I)=src(I) op scalar
438 \end{lstlisting}
439
440 where \texttt{op} is $=,\; >,\; \ge,\; <,\; \le\; or\; \ne$.
441
442 \texttt{dst(I)} is set to 0xff (all \texttt{1}-bits) if the specific relation between the elements is true and 0 otherwise. All the arrays must have the same size (or ROI size).
443
444 \cvCPyFunc{ConvertScale}
445 Converts one array to another with optional linear transformation.
446
447 \cvdefC{void cvConvertScale(const CvArr* src, CvArr* dst, double scale=1, double shift=0);}
448 \cvdefPy{ConvertScale(src,dst,scale=1.0,shift=0.0)-> None}
449
450 \begin{lstlisting}
451 #define cvCvtScale cvConvertScale
452 #define cvScale  cvConvertScale
453 #define cvConvert(src, dst )  cvConvertScale((src), (dst), 1, 0 )
454 \end{lstlisting}
455
456 \begin{description}
457 \cvarg{src}{Source array}
458 \cvarg{dst}{Destination array}
459 \cvarg{scale}{Scale factor}
460 \cvarg{shift}{Value added to the scaled source array elements}
461 \end{description}
462
463
464 The function has several different purposes, and thus has several different names. It copies one array to another with optional scaling, which is performed first, and/or optional type conversion, performed after:
465
466 \[
467 \texttt{dst}(I) = \texttt{scale} \texttt{src}(I) + (\texttt{shift}_0,\texttt{shift}_1,...)
468 \]
469
470 All the channels of multi-channel arrays are processed independently.
471
472 The type of conversion is done with rounding and saturation, that is if the
473 result of scaling + conversion can not be represented exactly by a value
474 of the destination array element type, it is set to the nearest representable
475 value on the real axis.
476
477 In the case of \texttt{scale=1, shift=0} no prescaling is done. This is a specially
478 optimized case and it has the appropriate \cvCPyCross{Convert} name. If
479 source and destination array types have equal types, this is also a
480 special case that can be used to scale and shift a matrix or an image
481 and that is caled \cvCPyCross{Scale}.
482
483 \cvCPyFunc{ConvertScaleAbs}
484 Converts input array elements to another 8-bit unsigned integer with optional linear transformation.
485
486 \cvdefC{void cvConvertScaleAbs(const CvArr* src, CvArr* dst, double scale=1, double shift=0);}
487 \cvdefPy{ConvertScaleAbs(src,dst,scale=1.0,shift=0.0)-> None}
488
489 \begin{lstlisting}
490 #define cvCvtScaleAbs cvConvertScaleAbs
491 \end{lstlisting}
492
493 \begin{description}
494 \cvarg{src}{Source array}
495 \cvarg{dst}{Destination array (should have 8u depth)}
496 \cvarg{scale}{ScaleAbs factor}
497 \cvarg{shift}{Value added to the scaled source array elements}
498 \end{description}
499
500
501 The function is similar to \cvCPyCross{ConvertScale}, but it stores absolute values of the conversion results:
502
503 \[
504 \texttt{dst}(I) = |\texttt{scale} \texttt{src}(I) + (\texttt{shift}_0,\texttt{shift}_1,...)|
505 \]
506
507 The function supports only destination arrays of 8u (8-bit unsigned integers) type; for other types the function can be emulated by a combination of \cvCPyCross{ConvertScale} and \cvCPyCross{Abs} functions.
508
509 \cvCPyFunc{Copy}
510 Copies one array to another.
511
512 \cvdefC{void cvCopy(const CvArr* src, CvArr* dst, const CvArr* mask=NULL);}
513 \cvdefPy{Copy(src,dst,mask=NULL)-> None}
514
515 \begin{description}
516 \cvarg{src}{The source array}
517 \cvarg{dst}{The destination array}
518 \cvarg{mask}{Operation mask, 8-bit single channel array; specifies elements of the destination array to be changed}
519 \end{description}
520
521
522 The function copies selected elements from an input array to an output array:
523
524 \[
525 \texttt{dst}(I)=\texttt{src}(I) \quad \text{if} \quad \texttt{mask}(I) \ne 0.
526 \]
527
528 If any of the passed arrays is of \texttt{IplImage} type, then its ROI
529 and COI fields are used. Both arrays must have the same type, the same
530 number of dimensions, and the same size. The function can also copy sparse
531 arrays (mask is not supported in this case).
532
533 \cvCPyFunc{CountNonZero}
534 Counts non-zero array elements.
535
536 \cvdefC{int cvCountNonZero(const CvArr* arr);}
537 \cvdefPy{CountNonZero(arr)-> int}
538
539 \begin{description}
540 \cvarg{arr}{The array must be a single-channel array or a multi-channel image with COI set}
541 \end{description}
542
543
544 The function returns the number of non-zero elements in arr:
545
546 \[ \sum_I (\texttt{arr}(I) \ne 0) \]
547
548 In the case of \texttt{IplImage} both ROI and COI are supported.
549
550
551 \cvCPyFunc{CreateData}
552 Allocates array data
553
554 \cvdefC{void cvCreateData(CvArr* arr);}
555 \cvdefPy{CreateData(arr) -> None}
556
557 \begin{description}
558 \cvarg{arr}{Array header}
559 \end{description}
560
561
562 The function allocates image, matrix or
563 multi-dimensional array data. Note that in the case of matrix types OpenCV
564 allocation functions are used and in the case of IplImage they are used
565 unless \texttt{CV\_TURN\_ON\_IPL\_COMPATIBILITY} was called. In the
566 latter case IPL functions are used to allocate the data.
567
568 \cvCPyFunc{CreateImage}
569 Creates an image header and allocates the image data.
570
571 \cvdefC{IplImage* cvCreateImage(CvSize size, int depth, int channels);}
572 \cvdefPy{CreateImage(size, depth, channels)->image}
573
574 \begin{description}
575 \cvarg{size}{Image width and height}
576 \cvarg{depth}{Bit depth of image elements. See \cross{IplImage} for valid depths.}
577 \cvarg{channels}{Number of channels per pixel. See \cross{IplImage} for details. This function only creates images with interleaved channels.}
578 \end{description}
579
580 This call is a shortened form of
581 \begin{lstlisting}
582 header = cvCreateImageHeader(size, depth, channels);
583 cvCreateData(header);
584 \end{lstlisting}
585
586
587 \cvCPyFunc{CreateImageHeader}
588 Creates an image header but does not allocate the image data.
589
590 \cvdefC{IplImage* cvCreateImageHeader(CvSize size, int depth, int channels);}
591 \cvdefPy{CreateImageHeader(size, depth, channels) -> image}
592
593 \begin{description}
594 \cvarg{size}{Image width and height}
595 \cvarg{depth}{Image depth (see \cvCPyCross{CreateImage})}
596 \cvarg{channels}{Number of channels (see \cvCPyCross{CreateImage})}
597 \end{description}
598
599 This call is an analogue of
600 \begin{lstlisting}
601 hdr=iplCreateImageHeader(channels, 0, depth,
602                       channels == 1 ? "GRAY" : "RGB",
603                       channels == 1 ? "GRAY" : channels == 3 ? "BGR" :
604                       channels == 4 ? "BGRA" : "",
605                       IPL_DATA_ORDER_PIXEL, IPL_ORIGIN_TL, 4,
606                       size.width, size.height,
607                       0,0,0,0);
608 \end{lstlisting}
609 but it does not use IPL functions by default (see the \texttt{CV\_TURN\_ON\_IPL\_COMPATIBILITY} macro).
610
611 \cvCPyFunc{CreateMat}\label{cvCreateMat}
612 Creates a matrix header and allocates the matrix data. 
613
614 \cvdefC{CvMat* cvCreateMat(\par int rows,\par int cols,\par int type);}
615 \cvdefPy{CreateMat(rows, cols, type) -> mat}
616
617 \begin{description}
618 \cvarg{rows}{Number of rows in the matrix}
619 \cvarg{cols}{Number of columns in the matrix}
620 \cvarg{type}{The type of the matrix elements in the form \texttt{CV\_<bit depth><S|U|F>C<number of channels>}, where S=signed, U=unsigned, F=float. For example, CV\_8UC1 means the elements are 8-bit unsigned and the there is 1 channel, and CV\_32SC2 means the elements are 32-bit signed and there are 2 channels.}
621 \end{description}
622
623 This is the concise form for:
624
625 \begin{lstlisting}
626 CvMat* mat = cvCreateMatHeader(rows, cols, type);
627 cvCreateData(mat);
628 \end{lstlisting}
629
630 \cvCPyFunc{CreateMatHeader}
631 Creates a matrix header but does not allocate the matrix data.
632
633 \cvdefC{CvMat* cvCreateMatHeader(\par int rows,\par int cols,\par int type);}
634 \cvdefPy{CreateMatHeader(rows, cols, type) -> mat}
635
636 \begin{description}
637 \cvarg{rows}{Number of rows in the matrix}
638 \cvarg{cols}{Number of columns in the matrix}
639 \cvarg{type}{Type of the matrix elements, see \cvCPyCross{CreateMat}}
640 \end{description}
641
642 The function allocates a new matrix header and returns a pointer to it. The matrix data can then be allocated using \cvCPyCross{CreateData} or set explicitly to user-allocated data via \cvCPyCross{SetData}.
643
644 \cvCPyFunc{CreateMatND}
645 Creates the header and allocates the data for a multi-dimensional dense array.
646
647 \cvdefC{CvMatND* cvCreateMatND(\par int dims,\par const int* sizes,\par int type);}
648 \cvdefPy{CreateMatND(dims, type) -> None}
649
650 \begin{description}
651 \ifPy
652 \cvarg{dims}{List or tuple of array dimensions, up to 32 in length.}
653 \else
654 \cvarg{dims}{Number of array dimensions. This must not exceed CV\_MAX\_DIM (32 by default, but can be changed at build time).}
655 \cvarg{sizes}{Array of dimension sizes.}
656 \fi
657 \cvarg{type}{Type of array elements, see \cvCPyCross{CreateMat}.}
658 \end{description}
659
660 This is a short form for:
661
662 \begin{lstlisting}
663 CvMatND* mat = cvCreateMatNDHeader(dims, sizes, type);
664 cvCreateData(mat);
665 \end{lstlisting}
666
667 \cvCPyFunc{CreateMatNDHeader}
668 Creates a new matrix header but does not allocate the matrix data.
669
670 \cvdefC{CvMatND* cvCreateMatNDHeader(\par int dims,\par const int* sizes,\par int type);}
671 \cvdefPy{CreateMatNDHeader(dims, type) -> None}
672
673 \begin{description}
674 \ifPy
675 \cvarg{dims}{List or tuple of array dimensions, up to 32 in length.}
676 \else
677 \cvarg{dims}{Number of array dimensions}
678 \cvarg{sizes}{Array of dimension sizes}
679 \fi
680 \cvarg{type}{Type of array elements, see \cvCPyCross{CreateMat}}
681 \end{description}
682
683 The function allocates a header for a multi-dimensional dense array. The array data can further be allocated using \cvCPyCross{CreateData} or set explicitly to user-allocated data via \cvCPyCross{SetData}.
684
685 \cvCPyFunc{CreateSparseMat}
686 Creates sparse array.
687
688 \cvdefC{CvSparseMat* cvCreateSparseMat(int dims, const int* sizes, int type);}
689 \cvdefPy{CreateSparseMat(dims, type) -> cvmat}
690
691 \begin{description}
692 \ifC
693 \cvarg{dims}{Number of array dimensions. In contrast to the dense matrix, the number of dimensions is practically unlimited (up to $2^{16}$).}
694 \cvarg{sizes}{Array of dimension sizes}
695 \else
696 \cvarg{dims}{List or tuple of array dimensions.}
697 \fi
698 \cvarg{type}{Type of array elements. The same as for CvMat}
699 \end{description}
700
701 The function allocates a multi-dimensional sparse array. Initially the array contain no elements, that is \cvCPyCross{Get} or \cvCPyCross{GetReal} returns zero for every index.
702
703
704 \cvCPyFunc{CrossProduct}
705 Calculates the cross product of two 3D vectors.
706
707 \cvdefC{void cvCrossProduct(const CvArr* src1, const CvArr* src2, CvArr* dst);}
708 \cvdefPy{CrossProduct(src1,src2,dst)-> None}
709
710 \begin{description}
711 \cvarg{src1}{The first source vector}
712 \cvarg{src2}{The second source vector}
713 \cvarg{dst}{The destination vector}
714 \end{description}
715
716
717 The function calculates the cross product of two 3D vectors:
718
719 \[ \texttt{dst} = \texttt{src1} \times \texttt{src2} \]
720 or:
721 \[
722 \begin{array}{l}
723 \texttt{dst}_1 = \texttt{src1}_2 \texttt{src2}_3 - \texttt{src1}_3 \texttt{src2}_2\\
724 \texttt{dst}_2 = \texttt{src1}_3 \texttt{src2}_1 - \texttt{src1}_1 \texttt{src2}_3\\
725 \texttt{dst}_3 = \texttt{src1}_1 \texttt{src2}_2 - \texttt{src1}_2 \texttt{src2}_1
726 \end{array}
727 \]
728
729 \cvCPyFunc{DCT}
730 Performs a forward or inverse Discrete Cosine transform of a 1D or 2D floating-point array.
731
732 \cvdefC{void cvDCT(const CvArr* src, CvArr* dst, int flags);}
733 \cvdefPy{DCT(src,dst,flags)-> None}
734
735 \begin{lstlisting}
736 #define CV_DXT_FORWARD  0
737 #define CV_DXT_INVERSE  1
738 #define CV_DXT_ROWS     4
739 \end{lstlisting}
740
741 \begin{description}
742 \cvarg{src}{Source array, real 1D or 2D array}
743 \cvarg{dst}{Destination array of the same size and same type as the source}
744 \cvarg{flags}{Transformation flags, a combination of the following values
745 \begin{description}
746 \cvarg{CV\_DXT\_FORWARD}{do a forward 1D or 2D transform.}
747 \cvarg{CV\_DXT\_INVERSE}{do an inverse 1D or 2D transform.}
748 \cvarg{CV\_DXT\_ROWS}{do a forward or inverse transform of every individual row of the input matrix. This flag allows user to transform multiple vectors simultaneously and can be used to decrease the overhead (which is sometimes several times larger than the processing itself), to do 3D and higher-dimensional transforms and so forth.}
749 \end{description}}
750 \end{description}
751
752 The function performs a forward or inverse transform of a 1D or 2D floating-point array:
753
754 Forward Cosine transform of 1D vector of $N$ elements:
755 \[Y = C^{(N)} \cdot X\]
756 where
757 \[C^{(N)}_{jk}=\sqrt{\alpha_j/N}\cos\left(\frac{\pi(2k+1)j}{2N}\right)\]
758 and $\alpha_0=1$, $\alpha_j=2$ for $j > 0$.
759
760 Inverse Cosine transform of 1D vector of N elements:
761 \[X = \left(C^{(N)}\right)^{-1} \cdot Y = \left(C^{(N)}\right)^T \cdot Y\]
762 (since $C^{(N)}$ is orthogonal matrix, $C^{(N)} \cdot \left(C^{(N)}\right)^T = I$)
763
764 Forward Cosine transform of 2D $M \times N$ matrix:
765 \[Y = C^{(N)} \cdot X \cdot \left(C^{(N)}\right)^T\]
766
767 Inverse Cosine transform of 2D vector of $M \times N$ elements:
768 \[X = \left(C^{(N)}\right)^T \cdot X \cdot C^{(N)}\]
769
770
771 \cvCPyFunc{DFT}
772 Performs a forward or inverse Discrete Fourier transform of a 1D or 2D floating-point array.
773
774 \cvdefC{void cvDFT(const CvArr* src, CvArr* dst, int flags, int nonzeroRows=0);}
775 \cvdefPy{DFT(src,dst,flags,nonzeroRows=0)-> None}
776
777 \begin{lstlisting}
778 #define CV_DXT_FORWARD  0
779 #define CV_DXT_INVERSE  1
780 #define CV_DXT_SCALE    2
781 #define CV_DXT_ROWS     4
782 #define CV_DXT_INV_SCALE (CV_DXT_SCALE|CV_DXT_INVERSE)
783 #define CV_DXT_INVERSE_SCALE CV_DXT_INV_SCALE
784 \end{lstlisting}
785
786 \begin{description}
787 \cvarg{src}{Source array, real or complex}
788 \cvarg{dst}{Destination array of the same size and same type as the source}
789 \cvarg{flags}{Transformation flags, a combination of the following values
790 \begin{description}
791 \cvarg{CV\_DXT\_FORWARD}{do a forward 1D or 2D transform. The result is not scaled.}
792 \cvarg{CV\_DXT\_INVERSE}{do an inverse 1D or 2D transform. The result is not scaled. \texttt{CV\_DXT\_FORWARD} and \texttt{CV\_DXT\_INVERSE} are mutually exclusive, of course.}
793 \cvarg{CV\_DXT\_SCALE}{scale the result: divide it by the number of array elements. Usually, it is combined with \texttt{CV\_DXT\_INVERSE}, and one may use a shortcut \texttt{CV\_DXT\_INV\_SCALE}.}
794 \cvarg{CV\_DXT\_ROWS}{do a forward or inverse transform of every individual row of the input matrix. This flag allows the user to transform multiple vectors simultaneously and can be used to decrease the overhead (which is sometimes several times larger than the processing itself), to do 3D and higher-dimensional transforms and so forth.}
795 \end{description}}
796 \cvarg{nonzeroRows}{Number of nonzero rows in the source array
797 (in the case of a forward 2d transform), or a number of rows of interest in
798 the destination array (in the case of an inverse 2d transform). If the value
799 is negative, zero, or greater than the total number of rows, it is
800 ignored. The parameter can be used to speed up 2d convolution/correlation
801 when computing via DFT. See the example below.}
802 \end{description}
803
804 The function performs a forward or inverse transform of a 1D or 2D floating-point array:
805
806
807 Forward Fourier transform of 1D vector of N elements:
808 \[y = F^{(N)} \cdot x, where F^{(N)}_{jk}=exp(-i \cdot 2\pi \cdot j \cdot k/N)\], 
809 \[i=sqrt(-1)\]
810
811 Inverse Fourier transform of 1D vector of N elements:
812 \[x'= (F^{(N)})^{-1} \cdot y = conj(F^(N)) \cdot y
813 x = (1/N) \cdot x\]
814
815 Forward Fourier transform of 2D vector of M $\times$ N elements:
816 \[Y = F^{(M)} \cdot X \cdot F^{(N)}\]
817
818 Inverse Fourier transform of 2D vector of M $\times$ N elements:
819 \[X'= conj(F^{(M)}) \cdot Y \cdot conj(F^{(N)})
820 X = (1/(M \cdot N)) \cdot X'\]
821
822
823 In the case of real (single-channel) data, the packed format, borrowed from IPL, is used to represent the result of a forward Fourier transform or input for an inverse Fourier transform:
824
825 \[\begin{bmatrix}
826 Re Y_{0,0} & Re Y_{0,1} & Im Y_{0,1} & Re Y_{0,2} & Im Y_{0,2} & \cdots & Re Y_{0,N/2-1} & Im Y_{0,N/2-1} & Re Y_{0,N/2} \\
827 Re Y_{1,0} & Re Y_{1,1} & Im Y_{1,1} & Re Y_{1,2} & Im Y_{1,2} & \cdots & Re Y_{1,N/2-1} & Im Y_{1,N/2-1} & Re Y_{1,N/2} \\
828 Im Y_{1,0} & Re Y_{2,1} & Im Y_{2,1} & Re Y_{2,2} & Im Y_{2,2} & \cdots & Re Y_{2,N/2-1} & Im Y_{2,N/2-1} & Im Y_{1,N/2} \\
829 \hdotsfor{9} \\
830 Re Y_{M/2-1,0} &  Re Y_{M-3,1}  & Im Y_{M-3,1} & \hdotsfor{3} & Re Y_{M-3,N/2-1} & Im Y_{M-3,N/2-1}& Re Y_{M/2-1,N/2} \\
831 Im Y_{M/2-1,0} &  Re Y_{M-2,1}  & Im Y_{M-2,1} & \hdotsfor{3} & Re Y_{M-2,N/2-1} & Im Y_{M-2,N/2-1}& Im Y_{M/2-1,N/2} \\
832 Re Y_{M/2,0}  &  Re Y_{M-1,1} &  Im Y_{M-1,1} & \hdotsfor{3} & Re Y_{M-1,N/2-1} & Im Y_{M-1,N/2-1}& Re Y_{M/2,N/2}
833 \end{bmatrix}
834 \]
835
836
837 Note: the last column is present if \texttt{N} is even, the last row is present if \texttt{M} is even.
838 In the case of 1D real transform the result looks like the first row of the above matrix.
839
840 Here is the example of how to compute 2D convolution using DFT.
841
842 \begin{lstlisting}
843 CvMat* A = cvCreateMat(M1, N1, CVg32F);
844 CvMat* B = cvCreateMat(M2, N2, A->type);
845
846 // it is also possible to have only abs(M2-M1)+1 times abs(N2-N1)+1
847 // part of the full convolution result
848 CvMat* conv = cvCreateMat(A->rows + B->rows - 1, A->cols + B->cols - 1, 
849                            A->type);
850
851 // initialize A and B
852 ...
853
854 int dftgM = cvGetOptimalDFTSize(A->rows + B->rows - 1);
855 int dftgN = cvGetOptimalDFTSize(A->cols + B->cols - 1);
856
857 CvMat* dftgA = cvCreateMat(dft\_M, dft\_N, A->type);
858 CvMat* dftgB = cvCreateMat(dft\_M, dft\_N, B->type);
859 CvMat tmp;
860
861 // copy A to dftgA and pad dft\_A with zeros
862 cvGetSubRect(dftgA, &tmp, cvRect(0,0,A->cols,A->rows));
863 cvCopy(A, &tmp);
864 cvGetSubRect(dftgA, &tmp, cvRect(A->cols,0,dft\_A->cols - A->cols,A->rows));
865 cvZero(&tmp);
866 // no need to pad bottom part of dftgA with zeros because of
867 // use nonzerogrows parameter in cvDFT() call below
868
869 cvDFT(dftgA, dft\_A, CV\_DXT\_FORWARD, A->rows);
870
871 // repeat the same with the second array
872 cvGetSubRect(dftgB, &tmp, cvRect(0,0,B->cols,B->rows));
873 cvCopy(B, &tmp);
874 cvGetSubRect(dftgB, &tmp, cvRect(B->cols,0,dft\_B->cols - B->cols,B->rows));
875 cvZero(&tmp);
876 // no need to pad bottom part of dftgB with zeros because of
877 // use nonzerogrows parameter in cvDFT() call below
878
879 cvDFT(dftgB, dft\_B, CV\_DXT\_FORWARD, B->rows);
880
881 cvMulSpectrums(dftgA, dft\_B, dft\_A, 0 /* or CV\_DXT\_MUL\_CONJ to get 
882                 correlation rather than convolution */);
883
884 cvDFT(dftgA, dft\_A, CV\_DXT\_INV\_SCALE, conv->rows); // calculate only 
885                                                          // the top part
886 cvGetSubRect(dftgA, &tmp, cvRect(0,0,conv->cols,conv->rows));
887
888 cvCopy(&tmp, conv);
889 \end{lstlisting}
890
891 \ifC
892
893 \cvCPyFunc{DecRefData}
894 Decrements an array data reference counter.
895
896 \cvdefC{void cvDecRefData(CvArr* arr);}
897
898 \begin{description}
899 \cvarg{arr}{Pointer to an array header}
900 \end{description}
901
902 The function decrements the data reference counter in a \cross{CvMat} or
903 \cross{CvMatND} if the reference counter pointer
904 is not NULL. If the counter reaches zero, the data is deallocated. In the
905 current implementation the reference counter is not NULL only if the data
906 was allocated using the \cvCPyCross{CreateData} function. The counter will be NULL in other cases such as:
907 external data was assigned to the header using \cvCPyCross{SetData}, the matrix
908 header is part of a larger matrix or image, or the header was converted from an image or n-dimensional matrix header. 
909
910 \fi
911
912
913 \cvCPyFunc{Det}
914 Returns the determinant of a matrix.
915
916 \cvdefC{double cvDet(const CvArr* mat);}
917 \cvdefPy{Det(mat)-> double}
918
919 \begin{description}
920 \cvarg{mat}{The source matrix}
921 \end{description}
922
923 The function returns the determinant of the square matrix \texttt{mat}. The direct method is used for small matrices and Gaussian elimination is used for larger matrices. For symmetric positive-determined matrices, it is also possible to run
924 \cvCPyCross{SVD}
925 with $U = V = 0$ and then calculate the determinant as a product of the diagonal elements of $W$.
926
927 \cvCPyFunc{Div}
928 Performs per-element division of two arrays.
929
930 \cvdefC{void cvDiv(const CvArr* src1, const CvArr* src2, CvArr* dst, double scale=1);}
931 \cvdefPy{Div(src1,src2,dst,scale)-> None}
932
933 \begin{description}
934 \cvarg{src1}{The first source array. If the pointer is NULL, the array is assumed to be all 1's.}
935 \cvarg{src2}{The second source array}
936 \cvarg{dst}{The destination array}
937 \cvarg{scale}{Optional scale factor}
938 \end{description}
939
940 The function divides one array by another:
941
942 \[
943 \texttt{dst}(I)=\fork
944 {\texttt{scale} \cdot \texttt{src1}(I)/\texttt{src2}(I)}{if \texttt{src1} is not \texttt{NULL}}
945 {\texttt{scale}/\texttt{src2}(I)}{otherwise}
946 \]
947
948 All the arrays must have the same type and the same size (or ROI size).
949
950
951 \cvCPyFunc{DotProduct}
952 Calculates the dot product of two arrays in Euclidian metrics.
953
954 \cvdefC{double cvDotProduct(const CvArr* src1, const CvArr* src2);}
955 \cvdefPy{DotProduct(src1,src2)-> double}
956
957 \begin{description}
958 \cvarg{src1}{The first source array}
959 \cvarg{src2}{The second source array}
960 \end{description}
961
962 The function calculates and returns the Euclidean dot product of two arrays.
963
964 \[
965 src1 \bullet src2 = \sum_I (\texttt{src1}(I) \texttt{src2}(I))
966 \]
967
968 In the case of multiple channel arrays, the results for all channels are accumulated. In particular, \texttt{cvDotProduct(a,a)} where \texttt{a} is a complex vector, will return $||\texttt{a}||^2$.
969 The function can process multi-dimensional arrays, row by row, layer by layer, and so on.
970
971 \cvCPyFunc{EigenVV}
972 Computes eigenvalues and eigenvectors of a symmetric matrix.
973
974 \cvdefC{
975 void cvEigenVV(\par CvArr* mat,\par CvArr* evects,\par CvArr* evals,\par double eps=0,
976 \par int lowindex = 0, \par int highindex = 0);}
977 \cvdefPy{EigenVV(mat,evects,evals,eps,lowindex,highindex)-> None}
978
979 \begin{description}
980 \cvarg{mat}{The input symmetric square matrix, modified during the processing}
981 \cvarg{evects}{The output matrix of eigenvectors, stored as subsequent rows}
982 \cvarg{evals}{The output vector of eigenvalues, stored in the descending order (order of eigenvalues and eigenvectors is syncronized, of course)}
983 \cvarg{eps}{Accuracy of diagonalization. Typically, \texttt{DBL\_EPSILON} (about $ 10^{-15} $) works well.
984 THIS PARAMETER IS CURRENTLY IGNORED.}
985 \cvarg{lowindex}{Optional index of largest eigenvalue/-vector to calculate.
986 (See below.)}
987 \cvarg{highindex}{Optional index of smallest eigenvalue/-vector to calculate.
988 (See below.)}
989 \end{description}
990
991
992 The function computes the eigenvalues and eigenvectors of matrix \texttt{A}:
993
994 \begin{lstlisting}
995 mat*evects(i,:)' = evals(i)*evects(i,:)' (in MATLAB notation)
996 \end{lstlisting}
997
998 If either low- or highindex is supplied the other is required, too.
999 Indexing is 1-based. Example: To calculate the largest eigenvector/-value set
1000 lowindex = highindex = 1.
1001 For legacy reasons this function always returns a square matrix the same size
1002 as the source matrix with eigenvectors and a vector the length of the source
1003 matrix with eigenvalues. The selected eigenvectors/-values are always in the
1004 first highindex - lowindex + 1 rows.
1005
1006 The contents of matrix \texttt{A} is destroyed by the function.
1007
1008 Currently the function is slower than \cvCPyCross{SVD} yet less accurate,
1009 so if \texttt{A} is known to be positively-defined (for example, it
1010 is a covariance matrix)it is recommended to use \cvCPyCross{SVD} to find
1011 eigenvalues and eigenvectors of \texttt{A}, especially if eigenvectors
1012 are not required.
1013
1014 \cvCPyFunc{Exp}
1015 Calculates the exponent of every array element.
1016
1017 \cvdefC{void cvExp(const CvArr* src, CvArr* dst);}
1018 \cvdefPy{Exp(src,dst)-> None}
1019
1020 \begin{description}
1021 \cvarg{src}{The source array}
1022 \cvarg{dst}{The destination array, it should have \texttt{double} type or the same type as the source}
1023 \end{description}
1024
1025
1026 The function calculates the exponent of every element of the input array:
1027
1028 \[
1029 \texttt{dst} [I] = e^{\texttt{src}(I)}
1030 \]
1031
1032 The maximum relative error is about $7 \times 10^{-6}$. Currently, the function converts denormalized values to zeros on output.
1033
1034 \cvCPyFunc{FastArctan}
1035 Calculates the angle of a 2D vector.
1036
1037 \cvdefC{float cvFastArctan(float y, float x);}
1038 \cvdefPy{FastArctan(y,x)-> float}
1039
1040 \begin{description}
1041 \cvarg{x}{x-coordinate of 2D vector}
1042 \cvarg{y}{y-coordinate of 2D vector}
1043 \end{description}
1044
1045
1046 The function calculates the full-range angle of an input 2D vector. The angle is 
1047 measured in degrees and varies from 0 degrees to 360 degrees. The accuracy is about 0.1 degrees.
1048
1049 \cvCPyFunc{Flip}
1050 Flip a 2D array around vertical, horizontal or both axes.
1051
1052 \cvdefC{void  cvFlip(const CvArr* src, CvArr* dst=NULL, int flipMode=0);}
1053 \cvdefPy{Flip(src,dst=NULL,flipMode=0)-> None}
1054
1055 \begin{lstlisting}
1056 #define cvMirror cvFlip
1057 \end{lstlisting}
1058
1059 \begin{description}
1060 \cvarg{src}{Source array}
1061 \cvarg{dst}{Destination array.
1062 If $\texttt{dst} = \texttt{NULL}$ the flipping is done in place.}
1063 \cvarg{flipMode}{Specifies how to flip the array:
1064 0 means flipping around the x-axis, positive (e.g., 1) means flipping around y-axis, and negative (e.g., -1) means flipping around both axes. See also the discussion below for the formulas:}
1065 \end{description}
1066
1067 The function flips the array in one of three different ways (row and column indices are 0-based):
1068
1069 \[
1070 dst(i,j) = \forkthree
1071 {\texttt{src}(rows(\texttt{src})-i-1,j)}{if $\texttt{flipMode} = 0$}
1072 {\texttt{src}(i,cols(\texttt{src})-j-1)}{if $\texttt{flipMode} > 0$}
1073 {\texttt{src}(rows(\texttt{src})-i-1,cols(\texttt{src})-j-1)}{if $\texttt{flipMode} < 0$}
1074 \]
1075
1076 The example scenarios of function use are:
1077 \begin{itemize}
1078   \item vertical flipping of the image (flipMode = 0) to switch between top-left and bottom-left image origin, which is a typical operation in video processing under Win32 systems.
1079   \item horizontal flipping of the image with subsequent horizontal shift and absolute difference calculation to check for a vertical-axis symmetry (flipMode $>$ 0)
1080   \item simultaneous horizontal and vertical flipping of the image with subsequent shift and absolute difference calculation to check for a central symmetry (flipMode $<$ 0)
1081   \item reversing the order of 1d point arrays (flipMode > 0)
1082 \end{itemize}
1083
1084 \cvCPyFunc{GEMM}
1085 Performs generalized matrix multiplication.
1086
1087 \cvdefC{void cvGEMM(\par const CvArr* src1, \par const CvArr* src2, double alpha,
1088               \par const CvArr* src3, \par double beta, \par CvArr* dst, \par int tABC=0);\newline
1089 \#define cvMatMulAdd(src1, src2, src3, dst ) cvGEMM(src1, src2, 1, src3, 1, dst, 0 )\par
1090 \#define cvMatMul(src1, src2, dst ) cvMatMulAdd(src1, src2, 0, dst )}
1091               
1092 \cvdefPy{GEMM(src1,src2,alphs,src3,beta,dst,tABC=0)-> None}
1093
1094 \begin{description}
1095 \cvarg{src1}{The first source array}
1096 \cvarg{src2}{The second source array}
1097 \cvarg{src3}{The third source array (shift). Can be NULL, if there is no shift.}
1098 \cvarg{dst}{The destination array}
1099 \cvarg{tABC}{The operation flags that can be 0 or a combination of the following values
1100 \begin{description}
1101 \cvarg{CV\_GEMM\_A\_T}{transpose src1}
1102 \cvarg{CV\_GEMM\_B\_T}{transpose src2}
1103 \cvarg{CV\_GEMM\_C\_T}{transpose src3}
1104 \end{description}
1105
1106 For example, \texttt{CV\_GEMM\_A\_T+CV\_GEMM\_C\_T} corresponds to
1107 \[
1108 \texttt{alpha} \, \texttt{src1} ^T \, \texttt{src2} + \texttt{beta} \, \texttt{src3} ^T
1109 \]}
1110 \end{description}
1111
1112 The function performs generalized matrix multiplication:
1113
1114 \[
1115 \texttt{dst} = \texttt{alpha} \, op(\texttt{src1}) \, op(\texttt{src2}) + \texttt{beta} \, op(\texttt{src3}) \quad \text{where $op(X)$ is $X$ or $X^T$}
1116 \]
1117
1118 All the matrices should have the same data type and coordinated sizes. Real or complex floating-point matrices are supported.
1119
1120 \ifC  % {
1121
1122 \cvCPyFunc{Get?D}
1123 Return a specific array element.
1124
1125 \cvdefC{
1126 CvScalar cvGet1D(const CvArr* arr, int idx0);
1127 CvScalar cvGet2D(const CvArr* arr, int idx0, int idx1);
1128 CvScalar cvGet3D(const CvArr* arr, int idx0, int idx1, int idx2);
1129 CvScalar cvGetND(const CvArr* arr, int* idx);
1130 }
1131
1132 \begin{description}
1133 \cvarg{arr}{Input array}
1134 \cvarg{idx0}{The first zero-based component of the element index}
1135 \cvarg{idx1}{The second zero-based component of the element index}
1136 \cvarg{idx2}{The third zero-based component of the element index}
1137 \cvarg{idx}{Array of the element indices}
1138 \end{description}
1139
1140 The functions return a specific array element. In the case of a sparse array the functions return 0 if the requested node does not exist (no new node is created by the functions).
1141 \else % }{
1142
1143 \cvCPyFunc{Get1D}
1144 Return a specific array element.
1145
1146 \cvdefPy{ Get1D(arr, idx) -> scalar }
1147
1148 \begin{description}
1149 \cvarg{arr}{Input array}
1150 \cvarg{idx}{Zero-based element index}
1151 \end{description}
1152
1153 Return a specific array element.  Array must have dimension 3.
1154
1155 \cvCPyFunc{Get2D}
1156 Return a specific array element.
1157
1158 \cvdefPy{ Get2D(arr, idx0, idx1) -> scalar }
1159
1160 \begin{description}
1161 \cvarg{arr}{Input array}
1162 \cvarg{idx0}{Zero-based element row index}
1163 \cvarg{idx1}{Zero-based element column index}
1164 \end{description}
1165
1166 Return a specific array element.  Array must have dimension 2.
1167
1168 \cvCPyFunc{Get3D}
1169 Return a specific array element.
1170
1171 \cvdefPy{ Get3D(arr, idx0, idx1, idx2) -> scalar }
1172
1173 \begin{description}
1174 \cvarg{arr}{Input array}
1175 \cvarg{idx0}{Zero-based element index}
1176 \cvarg{idx1}{Zero-based element index}
1177 \cvarg{idx2}{Zero-based element index}
1178 \end{description}
1179
1180 Return a specific array element.  Array must have dimension 3.
1181
1182 \cvCPyFunc{GetND}
1183 Return a specific array element.
1184
1185 \cvdefPy{ GetND(arr, indices) -> scalar }
1186
1187 \begin{description}
1188 \cvarg{arr}{Input array}
1189 \cvarg{indices}{List of zero-based element indices}
1190 \end{description}
1191
1192 Return a specific array element.  The length of array indices must be the same as the dimension of the array.
1193
1194 \fi % }
1195
1196 \ifC % {
1197 \cvCPyFunc{GetCol(s)}
1198 Returns array column or column span.
1199
1200 \cvdefC{CvMat* cvGetCol(const CvArr* arr, CvMat* submat, int col);}
1201 \cvdefPy{GetCol(arr,row)-> submat}
1202 \cvdefC{CvMat* cvGetCols(const CvArr* arr, CvMat* submat, int startCol, int endCol);}
1203 \cvdefPy{GetCols(arr,startCol,endCol)-> submat}
1204
1205 \begin{description}
1206 \cvarg{arr}{Input array}
1207 \cvarg{submat}{Pointer to the resulting sub-array header}
1208 \cvarg{col}{Zero-based index of the selected column}
1209 \cvarg{startCol}{Zero-based index of the starting column (inclusive) of the span}
1210 \cvarg{endCol}{Zero-based index of the ending column (exclusive) of the span}
1211 \end{description}
1212
1213 The functions \texttt{GetCol} and \texttt{GetCols} return the header, corresponding to a specified column span of the input array. \texttt{GetCol} is a shortcut for \cvCPyCross{GetCols}:
1214
1215 \begin{lstlisting}
1216 cvGetCol(arr, submat, col); // ~ cvGetCols(arr, submat, col, col + 1);
1217 \end{lstlisting}
1218
1219 \else % }{
1220
1221 \cvCPyFunc{GetCol}
1222 Returns array column.
1223
1224 \cvdefPy{GetCol(arr,col)-> submat}
1225
1226 \begin{description}
1227 \cvarg{arr}{Input array}
1228 \cvarg{col}{Zero-based index of the selected column}
1229 \cvarg{submat}{resulting single-column array}
1230 \end{description}
1231
1232 The function \texttt{GetCol} returns a single column from the input array.
1233
1234 \cvCPyFunc{GetCols}
1235 Returns array column span.
1236
1237 \cvdefPy{GetCols(arr,startCol,endCol)-> submat}
1238
1239 \begin{description}
1240 \cvarg{arr}{Input array}
1241 \cvarg{startCol}{Zero-based index of the starting column (inclusive) of the span}
1242 \cvarg{endCol}{Zero-based index of the ending column (exclusive) of the span}
1243 \cvarg{submat}{resulting multi-column array}
1244 \end{description}
1245
1246 The function \texttt{GetCols} returns a column span from the input array.
1247
1248 \fi % }
1249
1250 \cvCPyFunc{GetDiag}
1251 Returns one of array diagonals.
1252
1253 \cvdefC{CvMat* cvGetDiag(const CvArr* arr, CvMat* submat, int diag=0);}
1254 \cvdefPy{GetDiag(arr,diag=0)-> submat}
1255
1256 \begin{description}
1257 \cvarg{arr}{Input array}
1258 \cvarg{submat}{Pointer to the resulting sub-array header}
1259 \cvarg{diag}{Array diagonal. Zero corresponds to the main diagonal, -1 corresponds to the diagonal above the main , 1 corresponds to the diagonal below the main, and so forth.}
1260 \end{description}
1261
1262 The function returns the header, corresponding to a specified diagonal of the input array.
1263
1264 \ifC
1265 \subsection{cvGetDims, cvGetDimSize}\label{cvGetDims}
1266
1267 Return number of array dimensions and their sizes or the size of a particular dimension.
1268
1269 \cvdefC{int cvGetDims(const CvArr* arr, int* sizes=NULL);}
1270 \cvdefC{int cvGetDimSize(const CvArr* arr, int index);}
1271
1272 \begin{description}
1273 \cvarg{arr}{Input array}
1274 \cvarg{sizes}{Optional output vector of the array dimension sizes. For
1275 2d arrays the number of rows (height) goes first, number of columns
1276 (width) next.}
1277 \cvarg{index}{Zero-based dimension index (for matrices 0 means number
1278 of rows, 1 means number of columns; for images 0 means height, 1 means
1279 width)}
1280 \end{description}
1281
1282 The function \texttt{cvGetDims} returns the array dimensionality and the
1283 array of dimension sizes. In the case of \texttt{IplImage} or \cross{CvMat} it always
1284 returns 2 regardless of number of image/matrix rows. The function
1285 \texttt{cvGetDimSize} returns the particular dimension size (number of
1286 elements per that dimension). For example, the following code calculates
1287 total number of array elements in two ways:
1288
1289 \begin{lstlisting}
1290 // via cvGetDims()
1291 int sizes[CV_MAX_DIM];
1292 int i, total = 1;
1293 int dims = cvGetDims(arr, size);
1294 for(i = 0; i < dims; i++ )
1295     total *= sizes[i];
1296
1297 // via cvGetDims() and cvGetDimSize()
1298 int i, total = 1;
1299 int dims = cvGetDims(arr);
1300 for(i = 0; i < dims; i++ )
1301     total *= cvGetDimsSize(arr, i);
1302 \end{lstlisting}
1303 \fi
1304
1305 \ifPy
1306 \cvCPyFunc{GetDims}
1307 Returns list of array dimensions
1308
1309 \cvdefPy{GetDims(arr)-> list}
1310
1311 \begin{description}
1312 \cvarg{arr}{Input array}
1313 \end{description}
1314
1315 The function returns a list of array dimensions.
1316 In the case of \texttt{IplImage} or \cross{CvMat} it always
1317 returns a list of length 2.
1318 \fi
1319
1320
1321 \cvCPyFunc{GetElemType}
1322 Returns type of array elements.
1323
1324 \cvdefC{int cvGetElemType(const CvArr* arr);}
1325 \cvdefPy{GetElemType(arr)-> int}
1326
1327 \begin{description}
1328 \cvarg{arr}{Input array}
1329 \end{description}
1330
1331 The function returns type of the array elements
1332 as described in \cvCPyCross{CreateMat} discussion: \texttt{CV\_8UC1} ... \texttt{CV\_64FC4}.
1333
1334
1335 \cvCPyFunc{GetImage}
1336 Returns image header for arbitrary array.
1337
1338 \cvdefC{IplImage* cvGetImage(const CvArr* arr, IplImage* imageHeader);}
1339 \cvdefPy{GetImage(arr) -> iplimage}
1340
1341 \begin{description}
1342 \cvarg{arr}{Input array}
1343 \ifC
1344 \cvarg{imageHeader}{Pointer to \texttt{IplImage} structure used as a temporary buffer}
1345 \fi
1346 \end{description}
1347
1348 The function returns the image header for the input array
1349 that can be a matrix - \cross{CvMat}, or an image - \texttt{IplImage*}. In
1350 the case of an image the function simply returns the input pointer. In the
1351 case of \cross{CvMat} it initializes an \texttt{imageHeader} structure
1352 with the parameters of the input matrix. Note that if we transform
1353 \texttt{IplImage} to \cross{CvMat} and then transform CvMat back to
1354 IplImage, we can get different headers if the ROI is set, and thus some
1355 IPL functions that calculate image stride from its width and align may
1356 fail on the resultant image.
1357
1358 \cvCPyFunc{GetImageCOI}
1359 Returns the index of the channel of interest. 
1360
1361 \cvdefC{int cvGetImageCOI(const IplImage* image);}
1362 \cvdefPy{GetImageCOI(image)-> channel}
1363
1364 \begin{description}
1365 \cvarg{image}{A pointer to the image header}
1366 \end{description}
1367
1368 Returns the channel of interest of in an IplImage. Returned values correspond to the \texttt{coi} in \cvCPyCross{SetImageCOI}.
1369
1370 \cvCPyFunc{GetImageROI}
1371 Returns the image ROI.
1372
1373 \cvdefC{CvRect cvGetImageROI(const IplImage* image);}
1374 \cvdefPy{GetImageROI(image)-> CvRect}
1375
1376 \begin{description}
1377 \cvarg{image}{A pointer to the image header}
1378 \end{description}
1379
1380 If there is no ROI set, \texttt{cvRect(0,0,image->width,image->height)} is returned.
1381
1382 \cvCPyFunc{GetMat}
1383 Returns matrix header for arbitrary array.
1384
1385 \cvdefC{CvMat* cvGetMat(const CvArr* arr, CvMat* header, int* coi=NULL, int allowND=0);}
1386 \cvdefPy{GetMat(arr) -> cvmat }
1387
1388 \begin{description}
1389 \cvarg{arr}{Input array}
1390 \ifC
1391 \cvarg{header}{Pointer to \cross{CvMat} structure used as a temporary buffer}
1392 \cvarg{coi}{Optional output parameter for storing COI}
1393 \cvarg{allowND}{If non-zero, the function accepts multi-dimensional dense arrays (CvMatND*) and returns 2D (if CvMatND has two dimensions) or 1D matrix (when CvMatND has 1 dimension or more than 2 dimensions). The array must be continuous.}
1394 \fi
1395 \end{description}
1396
1397 The function returns a matrix header for the input array that can be a matrix - 
1398
1399 \cross{CvMat}, an image - \texttt{IplImage} or a multi-dimensional dense array - \cross{CvMatND} (latter case is allowed only if \texttt{allowND != 0}) . In the case of matrix the function simply returns the input pointer. In the case of \texttt{IplImage*} or \cross{CvMatND} it initializes the \texttt{header} structure with parameters of the current image ROI and returns the pointer to this temporary structure. Because COI is not supported by \cross{CvMat}, it is returned separately.
1400
1401 The function provides an easy way to handle both types of arrays - \texttt{IplImage} and \cross{CvMat} - using the same code. Reverse transform from \cross{CvMat} to \texttt{IplImage} can be done using the \cvCPyCross{GetImage} function.
1402
1403 Input array must have underlying data allocated or attached, otherwise the function fails.
1404
1405 If the input array is \texttt{IplImage} with planar data layout and COI set, the function returns the pointer to the selected plane and COI = 0. It enables per-plane processing of multi-channel images with planar data layout using OpenCV functions.
1406
1407 \ifC
1408 \cvCPyFunc{GetNextSparseNode} 
1409 Returns the next sparse matrix element
1410
1411 \cvdefC{CvSparseNode* cvGetNextSparseNode(CvSparseMatIterator* matIterator);}
1412
1413 \begin{description}
1414 \cvarg{matIterator}{Sparse array iterator}
1415 \end{description}
1416
1417
1418 The function moves iterator to the next sparse matrix element and returns pointer to it. In the current version there is no any particular order of the elements, because they are stored in the hash table. The sample below demonstrates how to iterate through the sparse matrix:
1419
1420 Using \cvCPyCross{InitSparseMatIterator} and \cvCPyCross{GetNextSparseNode} to calculate sum of floating-point sparse array.
1421
1422 \begin{lstlisting}
1423 double sum;
1424 int i, dims = cvGetDims(array);
1425 CvSparseMatIterator mat_iterator;
1426 CvSparseNode* node = cvInitSparseMatIterator(array, &mat_iterator);
1427
1428 for(; node != 0; node = cvGetNextSparseNode(&mat_iterator ))
1429 {
1430     /* get pointer to the element indices */
1431     int* idx = CV_NODE_IDX(array, node);
1432     /* get value of the element (assume that the type is CV_32FC1) */
1433     float val = *(float*)CV_NODE_VAL(array, node);
1434     printf("(");
1435     for(i = 0; i < dims; i++ )
1436         printf("%4d%s", idx[i], i < dims - 1 "," : "): ");
1437     printf("%g\n", val);
1438
1439     sum += val;
1440 }
1441
1442 printf("\nTotal sum = %g\n", sum);
1443 \end{lstlisting}
1444
1445 \fi
1446
1447 \cvCPyFunc{GetOptimalDFTSize}
1448 Returns optimal DFT size for a given vector size.
1449
1450 \cvdefC{int cvGetOptimalDFTSize(int size0);}
1451 \cvdefPy{GetOptimalDFTSize(size0)-> int}
1452
1453 \begin{description}
1454 \cvarg{size0}{Vector size}
1455 \end{description}
1456
1457 The function returns the minimum number
1458 \texttt{N} that is greater than or equal to \texttt{size0}, such that the DFT
1459 of a vector of size \texttt{N} can be computed fast. In the current
1460 implementation $N=2^p \times 3^q \times 5^r$, for some $p$, $q$, $r$.
1461
1462 The function returns a negative number if \texttt{size0} is too large
1463 (very close to \texttt{INT\_MAX})
1464
1465
1466 \ifC
1467 \cvCPyFunc{GetRawData}
1468 Retrieves low-level information about the array.
1469
1470 \cvdefC{void cvGetRawData(const CvArr* arr, uchar** data,
1471                    int* step=NULL, CvSize* roiSize=NULL);}
1472
1473 \begin{description}
1474 \cvarg{arr}{Array header}
1475 \cvarg{data}{Output pointer to the whole image origin or ROI origin if ROI is set}
1476 \cvarg{step}{Output full row length in bytes}
1477 \cvarg{roiSize}{Output ROI size}
1478 \end{description}
1479
1480 The function fills output variables with low-level information about the array data. All output parameters are optional, so some of the pointers may be set to \texttt{NULL}. If the array is \texttt{IplImage} with ROI set, the parameters of ROI are returned.
1481
1482 The following example shows how to get access to array elements. GetRawData calculates the absolute value of the elements in a single-channel, floating-point array.
1483
1484 \begin{lstlisting}
1485 float* data;
1486 int step;
1487
1488 CvSize size;
1489 int x, y;
1490
1491 cvGetRawData(array, (uchar**)&data, &step, &size);
1492 step /= sizeof(data[0]);
1493
1494 for(y = 0; y < size.height; y++, data += step )
1495     for(x = 0; x < size.width; x++ )
1496         data[x] = (float)fabs(data[x]);
1497
1498 \end{lstlisting}
1499
1500 \cvCPyFunc{GetReal?D}
1501 Return a specific element of single-channel array.
1502
1503 \begin{lstlisting}
1504 double cvGetReal1D(const CvArr* arr, int idx0);
1505 double cvGetReal2D(const CvArr* arr, int idx0, int idx1);
1506 double cvGetReal3D(const CvArr* arr, int idx0, int idx1, int idx2);
1507 double cvGetRealND(const CvArr* arr, int* idx);
1508 \end{lstlisting}
1509
1510 \begin{description}
1511 \cvarg{arr}{Input array. Must have a single channel.}
1512 \cvarg{idx0}{The first zero-based component of the element index}
1513 \cvarg{idx1}{The second zero-based component of the element index}
1514 \cvarg{idx2}{The third zero-based component of the element index}
1515 \cvarg{idx}{Array of the element indices}
1516 \end{description}
1517
1518
1519 The functions \texttt{cvGetReal*D} return a specific element of a single-channel array. If the array has multiple channels, a runtime error is raised. Note that \cvCPyCross{Get} function can be used safely for both single-channel and multiple-channel arrays though they are a bit slower.
1520
1521 In the case of a sparse array the functions return 0 if the requested node does not exist (no new node is created by the functions).
1522
1523 \fi
1524
1525 \ifC %{
1526 \cvCPyFunc{GetRow(s)}
1527 Returns array row or row span.
1528
1529 \cvdefC{CvMat* cvGetRow(const CvArr* arr, CvMat* submat, int row);}
1530 \cvdefPy{GetRow(arr,row)-> submat}
1531 \cvdefC{CvMat* cvGetRows(const CvArr* arr, CvMat* submat, int startRow, int endRow, int deltaRow=1);}
1532 \cvdefPy{GetRows(arr,startRow,endRow,deltaRow=1)-> submat}
1533
1534 \begin{description}
1535 \cvarg{arr}{Input array}
1536 \cvarg{submat}{Pointer to the resulting sub-array header}
1537 \cvarg{row}{Zero-based index of the selected row}
1538 \cvarg{startRow}{Zero-based index of the starting row (inclusive) of the span}
1539 \cvarg{endRow}{Zero-based index of the ending row (exclusive) of the span}
1540 \cvarg{deltaRow}{Index step in the row span. That is, the function extracts every \texttt{deltaRow}-th row from \texttt{startRow} and up to (but not including) \texttt{endRow}.}
1541 \end{description}
1542
1543 The functions return the header, corresponding to a specified row/row span of the input array. Note that \texttt{GetRow} is a shortcut for \cvCPyCross{GetRows}:
1544
1545 \begin{lstlisting}
1546 cvGetRow(arr, submat, row ) ~ cvGetRows(arr, submat, row, row + 1, 1);
1547 \end{lstlisting}
1548
1549 \else % }{
1550
1551 \cvCPyFunc{GetRow}
1552 Returns array row.
1553
1554 \cvdefPy{GetRow(arr,row)-> submat}
1555
1556 \begin{description}
1557 \cvarg{arr}{Input array}
1558 \cvarg{row}{Zero-based index of the selected row}
1559 \cvarg{submat}{resulting single-row array}
1560 \end{description}
1561
1562 The function \texttt{GetRow} returns a single row from the input array.
1563
1564 \cvCPyFunc{GetRows}
1565 Returns array row span.
1566
1567 \cvdefPy{GetRows(arr,startRow,endRow)-> submat}
1568
1569 \begin{description}
1570 \cvarg{arr}{Input array}
1571 \cvarg{startRow}{Zero-based index of the starting row (inclusive) of the span}
1572 \cvarg{endRow}{Zero-based index of the ending row (exclusive) of the span}
1573 \cvarg{submat}{resulting multi-row array}
1574 \end{description}
1575
1576 The function \texttt{GetRows} returns a row span from the input array.
1577
1578 \fi % }
1579
1580 \cvCPyFunc{GetSize}
1581 Returns size of matrix or image ROI.
1582
1583 \cvdefC{CvSize cvGetSize(const CvArr* arr);}
1584 \cvdefPy{GetSize(arr)-> CvSize}
1585
1586 \begin{description}
1587 \cvarg{arr}{array header}
1588 \end{description}
1589
1590 The function returns number of rows (CvSize::height) and number of columns (CvSize::width) of the input matrix or image. In the case of image the size of ROI is returned.
1591
1592
1593 \cvCPyFunc{GetSubRect}
1594 Returns matrix header corresponding to the rectangular sub-array of input image or matrix.
1595
1596 \cvdefC{CvMat* cvGetSubRect(const CvArr* arr, CvMat* submat, CvRect rect);}
1597 \cvdefPy{GetSubRect(arr, rect) -> cvmat}
1598
1599 \begin{description}
1600 \cvarg{arr}{Input array}
1601 \ifC
1602 \cvarg{submat}{Pointer to the resultant sub-array header}
1603 \fi
1604 \cvarg{rect}{Zero-based coordinates of the rectangle of interest}
1605 \end{description}
1606
1607 The function returns header, corresponding to
1608 a specified rectangle of the input array. In other words, it allows
1609 the user to treat a rectangular part of input array as a stand-alone
1610 array. ROI is taken into account by the function so the sub-array of
1611 ROI is actually extracted.
1612
1613 \cvCPyFunc{InRange}
1614 Checks that array elements lie between the elements of two other arrays.
1615
1616 \cvdefC{void cvInRange(const CvArr* src, const CvArr* lower, const CvArr* upper, CvArr* dst);}
1617 \cvdefPy{InRange(src,lower,upper,dst)-> None}
1618
1619 \begin{description}
1620 \cvarg{src}{The first source array}
1621 \cvarg{lower}{The inclusive lower boundary array}
1622 \cvarg{upper}{The exclusive upper boundary array}
1623 \cvarg{dst}{The destination array, must have 8u or 8s type}
1624 \end{description}
1625
1626
1627 The function does the range check for every element of the input array:
1628
1629 \[
1630 \texttt{dst}(I)=\texttt{lower}(I)_0 <= \texttt{src}(I)_0 < \texttt{upper}(I)_0
1631 \]
1632
1633 For single-channel arrays,
1634
1635 \[
1636 \texttt{dst}(I)=
1637 \texttt{lower}(I)_0 <= \texttt{src}(I)_0 < \texttt{upper}(I)_0 \land
1638 \texttt{lower}(I)_1 <= \texttt{src}(I)_1 < \texttt{upper}(I)_1
1639 \]
1640
1641 For two-channel arrays and so forth,
1642
1643 dst(I) is set to 0xff (all \texttt{1}-bits) if src(I) is within the range and 0 otherwise. All the arrays must have the same type, except the destination, and the same size (or ROI size).
1644
1645
1646 \cvCPyFunc{InRangeS}
1647 Checks that array elements lie between two scalars.
1648
1649 \cvdefC{void cvInRangeS(const CvArr* src, CvScalar lower, CvScalar upper, CvArr* dst);}
1650 \cvdefPy{InRangeS(src,lower,upper,dst)-> None}
1651
1652 \begin{description}
1653 \cvarg{src}{The first source array}
1654 \cvarg{lower}{The inclusive lower boundary}
1655 \cvarg{upper}{The exclusive upper boundary}
1656 \cvarg{dst}{The destination array, must have 8u or 8s type}
1657 \end{description}
1658
1659
1660 The function does the range check for every element of the input array:
1661
1662 \[
1663 \texttt{dst}(I)=\texttt{lower}_0 <= \texttt{src}(I)_0 < \texttt{upper}_0
1664 \]
1665
1666 For single-channel arrays,
1667
1668 \[
1669 \texttt{dst}(I)=
1670 \texttt{lower}_0 <= \texttt{src}(I)_0 < \texttt{upper}_0 \land
1671 \texttt{lower}_1 <= \texttt{src}(I)_1 < \texttt{upper}_1
1672 \]
1673
1674 For two-channel arrays nd so forth,
1675
1676 'dst(I)' is set to 0xff (all \texttt{1}-bits) if 'src(I)' is within the range and 0 otherwise. All the arrays must have the same size (or ROI size).
1677
1678 \ifC
1679 \cvCPyFunc{IncRefData}
1680 Increments array data reference counter.
1681
1682 \cvdefC{int cvIncRefData(CvArr* arr);}
1683
1684 \begin{description}
1685 \cvarg{arr}{Array header}
1686 \end{description}
1687
1688 The function increments \cross{CvMat} or
1689 \cross{CvMatND} data reference counter and returns the new counter value
1690 if the reference counter pointer is not NULL, otherwise it returns zero.
1691
1692 \cvCPyFunc{InitImageHeader}
1693 Initializes an image header that was previously allocated.
1694
1695 \cvdefC{IplImage* cvInitImageHeader(\par IplImage* image,\par CvSize size,\par int depth,\par int channels,\par int origin=0,\par int align=4);}
1696
1697 \begin{description}
1698 \cvarg{image}{Image header to initialize}
1699 \cvarg{size}{Image width and height}
1700 \cvarg{depth}{Image depth (see \cvCPyCross{CreateImage})}
1701 \cvarg{channels}{Number of channels (see \cvCPyCross{CreateImage})}
1702 \cvarg{origin}{Top-left \texttt{IPL\_ORIGIN\_TL} or bottom-left \texttt{IPL\_ORIGIN\_BL}}
1703 \cvarg{align}{Alignment for image rows, typically 4 or 8 bytes}
1704 \end{description}
1705
1706 The returned \texttt{IplImage*} points to the initialized header.
1707
1708 \cvCPyFunc{InitMatHeader}
1709 Initializes a pre-allocated matrix header.
1710
1711 \cvdefC{
1712 CvMat* cvInitMatHeader(\par CvMat* mat,\par int rows,\par int cols,\par int type, \par void* data=NULL,\par int step=CV\_AUTOSTEP);
1713 }
1714
1715 \begin{description}
1716 \cvarg{mat}{A pointer to the matrix header to be initialized}
1717 \cvarg{rows}{Number of rows in the matrix}
1718 \cvarg{cols}{Number of columns in the matrix}
1719 \cvarg{type}{Type of the matrix elements, see \cvCPyCross{CreateMat}.}
1720 \cvarg{data}{Optional: data pointer assigned to the matrix header}
1721 \cvarg{step}{Optional: full row width in bytes of the assigned data. By default, the minimal possible step is used which assumes there are no gaps between subsequent rows of the matrix.}
1722 \end{description}
1723
1724 This function is often used to process raw data with OpenCV matrix functions. For example, the following code computes the matrix product of two matrices, stored as ordinary arrays:
1725
1726 \begin{lstlisting}
1727 double a[] = { 1, 2, 3, 4,
1728                5, 6, 7, 8,
1729                9, 10, 11, 12 };
1730
1731 double b[] = { 1, 5, 9,
1732                2, 6, 10,
1733                3, 7, 11,
1734                4, 8, 12 };
1735
1736 double c[9];
1737 CvMat Ma, Mb, Mc ;
1738
1739 cvInitMatHeader(&Ma, 3, 4, CV_64FC1, a);
1740 cvInitMatHeader(&Mb, 4, 3, CV_64FC1, b);
1741 cvInitMatHeader(&Mc, 3, 3, CV_64FC1, c);
1742
1743 cvMatMulAdd(&Ma, &Mb, 0, &Mc);
1744 // the c array now contains the product of a (3x4) and b (4x3)
1745
1746 \end{lstlisting}
1747
1748 \cvCPyFunc{InitMatNDHeader}
1749 Initializes a pre-allocated multi-dimensional array header.
1750
1751 \cvdefC{CvMatND* cvInitMatNDHeader(\par CvMatND* mat,\par int dims,\par const int* sizes,\par int type,\par void* data=NULL);}
1752
1753 \begin{description}
1754 \cvarg{mat}{A pointer to the array header to be initialized}
1755 \cvarg{dims}{The number of array dimensions}
1756 \cvarg{sizes}{An array of dimension sizes}
1757 \cvarg{type}{Type of array elements, see \cvCPyCross{CreateMat}}
1758 \cvarg{data}{Optional data pointer assigned to the matrix header}
1759 \end{description}
1760
1761 \cvCPyFunc{InitSparseMatIterator}
1762 Initializes sparse array elements iterator.
1763
1764 \cvdefC{CvSparseNode* cvInitSparseMatIterator(const CvSparseMat* mat,
1765                                        CvSparseMatIterator* matIterator);}
1766
1767 \begin{description}
1768 \cvarg{mat}{Input array}
1769 \cvarg{matIterator}{Initialized iterator}
1770 \end{description}
1771
1772 The function initializes iterator of
1773 sparse array elements and returns pointer to the first element, or NULL
1774 if the array is empty.
1775
1776 \fi
1777
1778 \cvCPyFunc{InvSqrt}
1779 Calculates the inverse square root.
1780
1781 \cvdefC{float cvInvSqrt(float value);}
1782 \cvdefPy{InvSqrt(value)-> float}
1783
1784 \begin{description}
1785 \cvarg{value}{The input floating-point value}
1786 \end{description}
1787
1788
1789 The function calculates the inverse square root of the argument, and normally it is faster than \texttt{1./sqrt(value)}. If the argument is zero or negative, the result is not determined. Special values ($\pm \infty $ , NaN) are not handled.
1790
1791 \cvCPyFunc{Invert}
1792 Finds the inverse or pseudo-inverse of a matrix.
1793
1794 \cvdefC{double cvInvert(const CvArr* src, CvArr* dst, int method=CV\_LU);}
1795 \cvdefPy{Invert(src,dst,method=CV\_LU)-> double}
1796 \begin{lstlisting}
1797 #define cvInv cvInvert
1798 \end{lstlisting}
1799
1800 \begin{description}
1801 \cvarg{src}{The source matrix}
1802 \cvarg{dst}{The destination matrix}
1803 \cvarg{method}{Inversion method
1804 \begin{description}
1805  \cvarg{CV\_LU}{Gaussian elimination with optimal pivot element chosen}
1806  \cvarg{CV\_SVD}{Singular value decomposition (SVD) method}
1807  \cvarg{CV\_SVD\_SYM}{SVD method for a symmetric positively-defined matrix}
1808 \end{description}}
1809 \end{description}
1810
1811 The function inverts matrix \texttt{src1} and stores the result in \texttt{src2}.
1812
1813 In the case of \texttt{LU} method, the function returns the \texttt{src1} determinant (src1 must be square). If it is 0, the matrix is not inverted and \texttt{src2} is filled with zeros.
1814
1815 In the case of \texttt{SVD} methods, the function returns the inversed condition of \texttt{src1} (ratio of the smallest singular value to the largest singular value) and 0 if \texttt{src1} is all zeros. The SVD methods calculate a pseudo-inverse matrix if \texttt{src1} is singular.
1816
1817
1818 \cvCPyFunc{IsInf}
1819 Determines if the argument is Infinity.
1820
1821 \cvdefC{int cvIsInf(double value);}
1822 \cvdefPy{IsInf(value)-> int}
1823
1824 \begin{description}
1825 \cvarg{value}{The input floating-point value}
1826 \end{description}
1827
1828 The function returns 1 if the argument is $\pm \infty $ (as defined by IEEE754 standard), 0 otherwise.
1829
1830 \cvCPyFunc{IsNaN}
1831 Determines if the argument is Not A Number.
1832
1833 \cvdefC{int cvIsNaN(double value);}
1834 \cvdefPy{IsNaN(value)-> int}
1835
1836 \begin{description}
1837 \cvarg{value}{The input floating-point value}
1838 \end{description}
1839
1840 The function returns 1 if the argument is Not A Number (as defined by IEEE754 standard), 0 otherwise.
1841
1842
1843 \cvCPyFunc{LUT}
1844 Performs a look-up table transform of an array.
1845
1846 \cvdefC{void cvLUT(const CvArr* src, CvArr* dst, const CvArr* lut);}
1847 \cvdefPy{LUT(src,dst,lut)-> None}
1848
1849 \begin{description}
1850 \cvarg{src}{Source array of 8-bit elements}
1851 \cvarg{dst}{Destination array of a given depth and of the same number of channels as the source array}
1852 \cvarg{lut}{Look-up table of 256 elements; should have the same depth as the destination array. In the case of multi-channel source and destination arrays, the table should either have a single-channel (in this case the same table is used for all channels) or the same number of channels as the source/destination array.}
1853 \end{description}
1854
1855 The function fills the destination array with values from the look-up table. Indices of the entries are taken from the source array. That is, the function processes each element of \texttt{src} as follows:
1856
1857 \[
1858 \texttt{dst}_i \leftarrow \texttt{lut}_{\texttt{src}_i + d}
1859 \]
1860
1861 where
1862
1863 \[
1864 d = \fork
1865 {0}{if \texttt{src} has depth \texttt{CV\_8U}}
1866 {128}{if \texttt{src} has depth \texttt{CV\_8S}}
1867 \]
1868
1869 \cvCPyFunc{Log}
1870 Calculates the natural logarithm of every array element's absolute value.
1871
1872 \cvdefC{void cvLog(const CvArr* src, CvArr* dst);}
1873 \cvdefPy{Log(src,dst)-> None}
1874
1875 \begin{description}
1876 \cvarg{src}{The source array}
1877 \cvarg{dst}{The destination array, it should have \texttt{double} type or the same type as the source}
1878 \end{description}
1879
1880 The function calculates the natural logarithm of the absolute value of every element of the input array:
1881
1882 \[
1883 \texttt{dst} [I] = \fork
1884 {\log{|\texttt{src}(I)}}{if $\texttt{src}[I] \ne 0$ }
1885 {\texttt{C}}{otherwise}
1886 \]
1887
1888 Where \texttt{C} is a large negative number (about -700 in the current implementation).
1889
1890 \cvCPyFunc{Mahalonobis}
1891 Calculates the Mahalonobis distance between two vectors.
1892
1893 \cvdefC{double cvMahalanobis(\par const CvArr* vec1,\par const CvArr* vec2,\par CvArr* mat);}
1894 \cvdefPy{Mahalonobis(vec1,vec2,mat)-> None}
1895
1896 \begin{description}
1897 \cvarg{vec1}{The first 1D source vector}
1898 \cvarg{vec2}{The second 1D source vector}
1899 \cvarg{mat}{The inverse covariance matrix}
1900 \end{description}
1901
1902
1903 The function calculates and returns the weighted distance between two vectors:
1904
1905 \[
1906 d(\texttt{vec1},\texttt{vec2})=\sqrt{\sum_{i,j}{\texttt{icovar(i,j)}\cdot(\texttt{vec1}(I)-\texttt{vec2}(I))\cdot(\texttt{vec1(j)}-\texttt{vec2(j)})}}
1907 \]
1908
1909 The covariance matrix may be calculated using the \cvCPyCross{CalcCovarMatrix} function and further inverted using the \cvCPyCross{Invert} function (CV\_SVD method is the prefered one because the matrix might be singular).
1910
1911
1912 \ifC
1913 \cvCPyFunc{Mat}
1914 Initializes matrix header (lightweight variant).
1915
1916 \cvdefC{CvMat cvMat(\par int rows,\par int cols,\par int type,\par void* data=NULL);}
1917
1918 \begin{description}
1919 \cvarg{rows}{Number of rows in the matrix}
1920 \cvarg{cols}{Number of columns in the matrix}
1921 \cvarg{type}{Type of the matrix elements - see \cvCPyCross{CreateMat}}
1922 \cvarg{data}{Optional data pointer assigned to the matrix header}
1923 \end{description}
1924
1925 Initializes a matrix header and assigns data to it. The matrix is filled \textit{row}-wise (the first \texttt{cols} elements of data form the first row of the matrix, etc.)
1926
1927 This function is a fast inline substitution for \cvCPyCross{InitMatHeader}. Namely, it is equivalent to:
1928
1929 \begin{lstlisting}
1930 CvMat mat;
1931 cvInitMatHeader(&mat, rows, cols, type, data, CV\_AUTOSTEP);
1932 \end{lstlisting}
1933 \fi
1934
1935 \cvCPyFunc{Max}
1936 Finds per-element maximum of two arrays.
1937
1938 \cvdefC{void cvMax(const CvArr* src1, const CvArr* src2, CvArr* dst);}
1939 \cvdefPy{Max(src1,src2,dst)-> None}
1940
1941 \begin{description}
1942 \cvarg{src1}{The first source array}
1943 \cvarg{src2}{The second source array}
1944 \cvarg{dst}{The destination array}
1945 \end{description}
1946
1947 The function calculates per-element maximum of two arrays:
1948
1949 \[
1950 \texttt{dst}(I)=\max(\texttt{src1}(I), \texttt{src2}(I))
1951 \]
1952
1953 All the arrays must have a single channel, the same data type and the same size (or ROI size).
1954
1955
1956 \cvCPyFunc{MaxS}
1957 Finds per-element maximum of array and scalar.
1958
1959 \cvdefC{void cvMaxS(const CvArr* src, double value, CvArr* dst);}
1960 \cvdefPy{MaxS(src,value,dst)-> None}
1961
1962 \begin{description}
1963 \cvarg{src}{The first source array}
1964 \cvarg{value}{The scalar value}
1965 \cvarg{dst}{The destination array}
1966 \end{description}
1967
1968 The function calculates per-element maximum of array and scalar:
1969
1970 \[
1971 \texttt{dst}(I)=\max(\texttt{src}(I), \texttt{value})
1972 \]
1973
1974 All the arrays must have a single channel, the same data type and the same size (or ROI size).
1975
1976
1977 \cvCPyFunc{Merge}
1978 Composes a multi-channel array from several single-channel arrays or inserts a single channel into the array.
1979
1980 \cvdefC{void cvMerge(const CvArr* src0, const CvArr* src1,
1981               const CvArr* src2, const CvArr* src3, CvArr* dst);}
1982 \ifC
1983 \begin{lstlisting}
1984 #define cvCvtPlaneToPix cvMerge
1985 \end{lstlisting}
1986 \fi
1987 \cvdefPy{Merge(src0,src1,src2,src3,dst)-> None}
1988
1989 \begin{description}
1990 \cvarg{src0}{Input channel 0}
1991 \cvarg{src1}{Input channel 1}
1992 \cvarg{src2}{Input channel 2}
1993 \cvarg{src3}{Input channel 3}
1994 \cvarg{dst}{Destination array}
1995 \end{description}
1996
1997 The function is the opposite to \cvCPyCross{Split}. If the destination array has N channels then if the first N input channels are not NULL, they all are copied to the destination array; if only a single source channel of the first N is not NULL, this particular channel is copied into the destination array; otherwise an error is raised. The rest of the source channels (beyond the first N) must always be NULL. For IplImage \cvCPyCross{Copy} with COI set can be also used to insert a single channel into the image.
1998
1999 \cvCPyFunc{Min}
2000 Finds per-element minimum of two arrays.
2001
2002 \cvdefC{void cvMin(const CvArr* src1, const CvArr* src2, CvArr* dst);}
2003 \cvdefPy{Min(src1,src2,dst)-> None}
2004
2005 \begin{description}
2006 \cvarg{src1}{The first source array}
2007 \cvarg{src2}{The second source array}
2008 \cvarg{dst}{The destination array}
2009 \end{description}
2010
2011
2012 The function calculates per-element minimum of two arrays:
2013
2014 \[
2015 \texttt{dst}(I)=\min(\texttt{src1}(I),\texttt{src2}(I))
2016 \]
2017
2018 All the arrays must have a single channel, the same data type and the same size (or ROI size).
2019
2020
2021 \cvCPyFunc{MinMaxLoc}
2022 Finds global minimum and maximum in array or subarray.
2023
2024 \cvdefC{void cvMinMaxLoc(const CvArr* arr, double* minVal, double* maxVal,
2025                   CvPoint* minLoc=NULL, CvPoint* maxLoc=NULL, const CvArr* mask=NULL);}
2026 \cvdefPy{MinMaxLoc(arr,mask=NULL)-> (minVal,maxVal,minLoc,maxLoc)}
2027
2028 \begin{description}
2029 \cvarg{arr}{The source array, single-channel or multi-channel with COI set}
2030 \cvarg{minVal}{Pointer to returned minimum value}
2031 \cvarg{maxVal}{Pointer to returned maximum value}
2032 \cvarg{minLoc}{Pointer to returned minimum location}
2033 \cvarg{maxLoc}{Pointer to returned maximum location}
2034 \cvarg{mask}{The optional mask used to select a subarray}
2035 \end{description}
2036
2037 The function finds minimum and maximum element values
2038 and their positions. The extremums are searched across the whole array,
2039 selected \texttt{ROI} (in the case of \texttt{IplImage}) or, if \texttt{mask}
2040 is not \texttt{NULL}, in the specified array region. If the array has
2041 more than one channel, it must be \texttt{IplImage} with \texttt{COI}
2042 set. In the case of multi-dimensional arrays, \texttt{minLoc->x} and \texttt{maxLoc->x}
2043 will contain raw (linear) positions of the extremums.
2044
2045 \cvCPyFunc{MinS}
2046 Finds per-element minimum of an array and a scalar.
2047
2048 \cvdefC{void cvMinS(const CvArr* src, double value, CvArr* dst);}
2049 \cvdefPy{MinS(src,value,dst)-> None}
2050
2051 \begin{description}
2052 \cvarg{src}{The first source array}
2053 \cvarg{value}{The scalar value}
2054 \cvarg{dst}{The destination array}
2055 \end{description}
2056
2057 The function calculates minimum of an array and a scalar:
2058
2059 \[
2060 \texttt{dst}(I)=\min(\texttt{src}(I), \texttt{value})
2061 \]
2062
2063 All the arrays must have a single channel, the same data type and the same size (or ROI size).
2064
2065
2066 \cvCPyFunc{MixChannels}
2067 Copies several channels from input arrays to certain channels of output arrays
2068
2069 \cvdefC{void cvMixChannels(const CvArr** src, int srcCount, \par
2070                     CvArr** dst, int dstCount, \par
2071                     const int* fromTo, int pairCount);}
2072 \cvdefPy{MixChannels(src, dst, fromTo) -> None}
2073
2074 \begin{description}
2075 \cvarg{src}{Input arrays}
2076 \cvC{\cvarg{srcCount}{The number of input arrays.}}
2077 \cvarg{dst}{Destination arrays}
2078 \cvC{\cvarg{dstCount}{The number of output arrays.}}
2079 \cvarg{fromTo}{The array of pairs of indices of the planes
2080 copied. \cvC{\texttt{fromTo[k*2]} is the 0-based index of the input channel in \texttt{src} and
2081 \texttt{fromTo[k*2+1]} is the index of the output channel in \texttt{dst}.
2082 Here the continuous channel numbering is used, that is, the first input image channels are indexed
2083 from \texttt{0} to \texttt{channels(src[0])-1}, the second input image channels are indexed from
2084 \texttt{channels(src[0])} to \texttt{channels(src[0]) + channels(src[1])-1} etc., and the same
2085 scheme is used for the output image channels.
2086 As a special case, when \texttt{fromTo[k*2]} is negative,
2087 the corresponding output channel is filled with zero.}\cvPy{Each pair \texttt{fromTo[k]=(i,j)}
2088 means that i-th plane from \texttt{src} is copied to the j-th plane in \texttt{dst}, where continuous
2089 plane numbering is used both in the input array list and the output array list.
2090 As a special case, when the \texttt{fromTo[k][0]} is negative, the corresponding output plane \texttt{j}
2091  is filled with zero.}}
2092 \end{description}
2093
2094 The function is a generalized form of \cvCPyCross{cvSplit} and \cvCPyCross{Merge}
2095 and some forms of \cross{CvtColor}. It can be used to change the order of the
2096 planes, add/remove alpha channel, extract or insert a single plane or
2097 multiple planes etc.
2098
2099 As an example, this code splits a 4-channel RGBA image into a 3-channel
2100 BGR (i.e. with R and B swapped) and separate alpha channel image:
2101
2102 \ifPy
2103 \begin{lstlisting}
2104         rgba = cv.CreateMat(100, 100, cv.CV_8UC4)
2105         bgr =  cv.CreateMat(100, 100, cv.CV_8UC3)
2106         alpha = cv.CreateMat(100, 100, cv.CV_8UC1)
2107         cv.Set(rgba, (1,2,3,4))
2108         cv.MixChannels([rgba], [bgr, alpha], [
2109            (0, 2),    # rgba[0] -> bgr[2]
2110            (1, 1),    # rgba[1] -> bgr[1]
2111            (2, 0),    # rgba[2] -> bgr[0]
2112            (3, 3)     # rgba[3] -> alpha[0]
2113         ])
2114 \end{lstlisting}
2115 \fi
2116
2117 \ifC
2118 \begin{lstlisting}
2119     CvMat* rgba = cvCreateMat(100, 100, CV_8UC4);
2120     CvMat* bgr = cvCreateMat(rgba->rows, rgba->cols, CV_8UC3);
2121     CvMat* alpha = cvCreateMat(rgba->rows, rgba->cols, CV_8UC1);
2122     cvSet(rgba, cvScalar(1,2,3,4));
2123
2124     CvArr* out[] = { bgr, alpha };
2125     int from_to[] = { 0,2,  1,1,  2,0,  3,3 };
2126     cvMixChannels(&bgra, 1, out, 2, from_to, 4);
2127 \end{lstlisting}
2128 \fi
2129
2130 \cvCPyFunc{Mul}
2131 Calculates the per-element product of two arrays.
2132
2133 \cvdefC{void cvMul(const CvArr* src1, const CvArr* src2, CvArr* dst, double scale=1);}
2134 \cvdefPy{Mul(src1,src2,dst,scale)-> None}
2135
2136 \begin{description}
2137 \cvarg{src1}{The first source array}
2138 \cvarg{src2}{The second source array}
2139 \cvarg{dst}{The destination array}
2140 \cvarg{scale}{Optional scale factor}
2141 \end{description}
2142
2143
2144 The function calculates the per-element product of two arrays:
2145
2146 \[
2147 \texttt{dst}(I)=\texttt{scale} \cdot \texttt{src1}(I) \cdot \texttt{src2}(I)
2148 \]
2149
2150 All the arrays must have the same type and the same size (or ROI size).
2151 For types that have limited range this operation is saturating.
2152
2153 \cvCPyFunc{MulSpectrums}
2154 Performs per-element multiplication of two Fourier spectrums.
2155
2156 \cvdefC{void cvMulSpectrums(\par const CvArr* src1,\par const CvArr* src2,\par CvArr* dst,\par int flags);}
2157 \cvdefPy{MulSpectrums(src1,src2,dst,flags)-> None}
2158
2159 \begin{description}
2160 \cvarg{src1}{The first source array}
2161 \cvarg{src2}{The second source array}
2162 \cvarg{dst}{The destination array of the same type and the same size as the source arrays}
2163 \cvarg{flags}{A combination of the following values;
2164 \begin{description}
2165 \cvarg{CV\_DXT\_ROWS}{treats each row of the arrays as a separate spectrum (see \cvCPyCross{DFT} parameters description).}
2166 \cvarg{CV\_DXT\_MUL\_CONJ}{conjugate the second source array before the multiplication.}
2167 \end{description}}
2168
2169 \end{description}
2170
2171 The function performs per-element multiplication of the two CCS-packed or complex matrices that are results of a real or complex Fourier transform.
2172
2173 The function, together with \cvCPyCross{DFT}, may be used to calculate convolution of two arrays rapidly.
2174
2175
2176 \cvCPyFunc{MulTransposed}
2177 Calculates the product of an array and a transposed array.
2178
2179 \cvdefC{void cvMulTransposed(const CvArr* src, CvArr* dst, int order, const CvArr* delta=NULL, double scale=1.0);}
2180 \cvdefPy{MulTransposed(src,dst,order,delta=NULL,scale)-> None}
2181
2182 \begin{description}
2183 \cvarg{src}{The source matrix}
2184 \cvarg{dst}{The destination matrix. Must be \texttt{CV\_32F} or \texttt{CV\_64F}.}
2185 \cvarg{order}{Order of multipliers}
2186 \cvarg{delta}{An optional array, subtracted from \texttt{src} before multiplication}
2187 \cvarg{scale}{An optional scaling}
2188 \end{description}
2189
2190 The function calculates the product of src and its transposition:
2191
2192 \[
2193 \texttt{dst}=\texttt{scale} (\texttt{src}-\texttt{delta}) (\texttt{src}-\texttt{delta})^T
2194 \]
2195
2196 if $\texttt{order}=0$, and
2197
2198 \[
2199 \texttt{dst}=\texttt{scale} (\texttt{src}-\texttt{delta})^T (\texttt{src}-\texttt{delta})
2200 \]
2201
2202 otherwise.
2203
2204 \cvCPyFunc{Norm}
2205 Calculates absolute array norm, absolute difference norm, or relative difference norm.
2206
2207 \cvdefC{double cvNorm(const CvArr* arr1, const CvArr* arr2=NULL, int normType=CV\_L2, const CvArr* mask=NULL);}
2208 \cvdefPy{Norm(arr1,arr2,normType=CV\_L2,mask=NULL)-> double}
2209
2210 \begin{description}
2211 \cvarg{arr1}{The first source image}
2212 \cvarg{arr2}{The second source image. If it is NULL, the absolute norm of \texttt{arr1} is calculated, otherwise the absolute or relative norm of \texttt{arr1}-\texttt{arr2} is calculated.}
2213 \cvarg{normType}{Type of norm, see the discussion}
2214 \cvarg{mask}{The optional operation mask}
2215 \end{description}
2216
2217 The function calculates the absolute norm of \texttt{arr1} if \texttt{arr2} is NULL:
2218 \[
2219 norm = \forkthree
2220 {||\texttt{arr1}||_C    = \max_I |\texttt{arr1}(I)|}{if $\texttt{normType} = \texttt{CV\_C}$}
2221 {||\texttt{arr1}||_{L1} = \sum_I |\texttt{arr1}(I)|}{if $\texttt{normType} = \texttt{CV\_L1}$}
2222 {||\texttt{arr1}||_{L2} = \sqrt{\sum_I \texttt{arr1}(I)^2}}{if $\texttt{normType} = \texttt{CV\_L2}$}
2223 \]
2224
2225 or the absolute difference norm if \texttt{arr2} is not NULL:
2226 \[
2227 norm = \forkthree
2228 {||\texttt{arr1}-\texttt{arr2}||_C    = \max_I |\texttt{arr1}(I) - \texttt{arr2}(I)|}{if $\texttt{normType} = \texttt{CV\_C}$}
2229 {||\texttt{arr1}-\texttt{arr2}||_{L1} = \sum_I |\texttt{arr1}(I) - \texttt{arr2}(I)|}{if $\texttt{normType} = \texttt{CV\_L1}$}
2230 {||\texttt{arr1}-\texttt{arr2}||_{L2} = \sqrt{\sum_I (\texttt{arr1}(I) - \texttt{arr2}(I))^2}}{if $\texttt{normType} = \texttt{CV\_L2}$}
2231 \]
2232
2233 or the relative difference norm if \texttt{arr2} is not NULL and \texttt{(normType \& CV\_RELATIVE) != 0}:
2234
2235 \[
2236 norm = \forkthree
2237 {\frac{||\texttt{arr1}-\texttt{arr2}||_C    }{||\texttt{arr2}||_C   }}{if $\texttt{normType} = \texttt{CV\_RELATIVE\_C}$}
2238 {\frac{||\texttt{arr1}-\texttt{arr2}||_{L1} }{||\texttt{arr2}||_{L1}}}{if $\texttt{normType} = \texttt{CV\_RELATIVE\_L1}$}
2239 {\frac{||\texttt{arr1}-\texttt{arr2}||_{L2} }{||\texttt{arr2}||_{L2}}}{if $\texttt{normType} = \texttt{CV\_RELATIVE\_L2}$}
2240 \]
2241
2242 The function returns the calculated norm. A multiple-channel array is treated as a single-channel, that is, the results for all channels are combined.
2243
2244 \cvCPyFunc{Not}
2245 Performs per-element bit-wise inversion of array elements.
2246
2247 \cvdefC{void cvNot(const CvArr* src, CvArr* dst);}
2248 \cvdefPy{Not(src,dst)-> None}
2249
2250 \begin{description}
2251 \cvarg{src}{The source array}
2252 \cvarg{dst}{The destination array}
2253 \end{description}
2254
2255
2256 The function Not inverses every bit of every array element:
2257
2258 \begin{lstlisting}
2259 dst(I)=~src(I)
2260 \end{lstlisting}
2261
2262
2263 \cvCPyFunc{Or}
2264 Calculates per-element bit-wise disjunction of two arrays.
2265
2266 \cvdefC{void cvOr(const CvArr* src1, const CvArr* src2, CvArr* dst, const CvArr* mask=NULL);}
2267 \cvdefPy{Or(src1,src2,dst,mask=NULL)-> None}
2268
2269 \begin{description}
2270 \cvarg{src1}{The first source array}
2271 \cvarg{src2}{The second source array}
2272 \cvarg{dst}{The destination array}
2273 \cvarg{mask}{Operation mask, 8-bit single channel array; specifies elements of the destination array to be changed}
2274 \end{description}
2275
2276
2277 The function calculates per-element bit-wise disjunction of two arrays:
2278
2279 \begin{lstlisting}
2280 dst(I)=src1(I)|src2(I)
2281 \end{lstlisting}
2282
2283 In the case of floating-point arrays their bit representations are used for the operation. All the arrays must have the same type, except the mask, and the same size.
2284
2285 \cvCPyFunc{OrS}
2286 Calculates a per-element bit-wise disjunction of an array and a scalar.
2287
2288 \cvdefC{void cvOrS(const CvArr* src, CvScalar value, CvArr* dst, const CvArr* mask=NULL);}
2289 \cvdefPy{OrS(src1,value,dst,mask=NULL)-> None}
2290
2291 \begin{description}
2292 \cvarg{src1}{The source array}
2293 \cvarg{value}{Scalar to use in the operation}
2294 \cvarg{dst}{The destination array}
2295 \cvarg{mask}{Operation mask, 8-bit single channel array; specifies elements of the destination array to be changed}
2296 \end{description}
2297
2298
2299 The function OrS calculates per-element bit-wise disjunction of an array and a scalar:
2300
2301 \begin{lstlisting}
2302 dst(I)=src(I)|value if mask(I)!=0
2303 \end{lstlisting}
2304
2305 Prior to the actual operation, the scalar is converted to the same type as that of the array(s). In the case of floating-point arrays their bit representations are used for the operation. All the arrays must have the same type, except the mask, and the same size.
2306
2307
2308 \cvCPyFunc{PerspectiveTransform}
2309 Performs perspective matrix transformation of a vector array.
2310
2311 \cvdefC{void cvPerspectiveTransform(const CvArr* src, CvArr* dst, const CvMat* mat);}
2312 \cvdefPy{PerspectiveTransform(src,dst,mat)-> None}
2313
2314 \begin{description}
2315 \cvarg{src}{The source three-channel floating-point array}
2316 \cvarg{dst}{The destination three-channel floating-point array}
2317 \cvarg{mat}{$3\times 3$ or $4 \times 4$ transformation matrix}
2318 \end{description}
2319
2320
2321 The function transforms every element of \texttt{src} (by treating it as 2D or 3D vector) in the following way:
2322
2323 \[ (x, y, z) \rightarrow (x'/w, y'/w, z'/w) \]
2324
2325 where
2326
2327 \[
2328 (x', y', z', w') = \texttt{mat} \cdot
2329 \begin{bmatrix} x & y & z & 1 \end{bmatrix}
2330 \]
2331
2332 and
2333 \[ w = \fork{w'}{if $w' \ne 0$}{\infty}{otherwise} \]
2334
2335 \cvCPyFunc{PolarToCart}
2336 Calculates Cartesian coordinates of 2d vectors represented in polar form.
2337
2338 \cvdefC{void cvPolarToCart(\par const CvArr* magnitude,\par const CvArr* angle,\par CvArr* x,\par CvArr* y,\par int angleInDegrees=0);}
2339 \cvdefPy{PolarToCart(magnitude,angle,x,y,angleInDegrees=0)-> None}
2340
2341 \begin{description}
2342 \cvarg{magnitude}{The array of magnitudes. If it is NULL, the magnitudes are assumed to be all 1's.}
2343 \cvarg{angle}{The array of angles, whether in radians or degrees}
2344 \cvarg{x}{The destination array of x-coordinates, may be set to NULL if it is not needed}
2345 \cvarg{y}{The destination array of y-coordinates, mau be set to NULL if it is not needed}
2346 \cvarg{angleInDegrees}{The flag indicating whether the angles are measured in radians, which is default mode, or in degrees}
2347 \end{description}
2348
2349 The function calculates either the x-coodinate, y-coordinate or both of every vector \texttt{magnitude(I)*exp(angle(I)*j), j=sqrt(-1)}:
2350
2351 \begin{lstlisting}
2352 x(I)=magnitude(I)*cos(angle(I)),
2353 y(I)=magnitude(I)*sin(angle(I))
2354 \end{lstlisting}
2355
2356
2357 \cvCPyFunc{Pow}
2358 Raises every array element to a power.
2359
2360 \cvdefC{void cvPow(\par const CvArr* src,\par CvArr* dst,\par double power);}
2361 \cvdefPy{Pow(src,dst,power)-> None}
2362
2363 \begin{description}
2364 \cvarg{src}{The source array}
2365 \cvarg{dst}{The destination array, should be the same type as the source}
2366 \cvarg{power}{The exponent of power}
2367 \end{description}
2368
2369
2370 The function raises every element of the input array to \texttt{p}:
2371
2372 \[
2373 \texttt{dst} [I] = \fork
2374 {\texttt{src}(I)^p}{if \texttt{p} is integer}
2375 {|\texttt{src}(I)^p|}{otherwise}
2376 \]
2377
2378 That is, for a non-integer power exponent the absolute values of input array elements are used. However, it is possible to get true values for negative values using some extra operations, as the following example, computing the cube root of array elements, shows:
2379
2380 \begin{lstlisting}
2381 CvSize size = cvGetSize(src);
2382 CvMat* mask = cvCreateMat(size.height, size.width, CVg8UC1);
2383 cvCmpS(src, 0, mask, CVgCMPgLT); /* find negative elements */
2384 cvPow(src, dst, 1./3);
2385 cvSubRS(dst, cvScalarAll(0), dst, mask); /* negate the results of negative inputs */
2386 cvReleaseMat(&mask);
2387 \end{lstlisting}
2388
2389 For some values of \texttt{power}, such as integer values, 0.5, and -0.5, specialized faster algorithms are used.
2390
2391 \ifC
2392 \cvCPyFunc{Ptr?D}
2393 Return pointer to a particular array element.
2394
2395 \begin{lstlisting}
2396 uchar* cvPtr1D(const CvArr* arr, int idx0, int* type=NULL);
2397 uchar* cvPtr2D(const CvArr* arr, int idx0, int idx1, int* type=NULL);
2398 uchar* cvPtr3D(const CvArr* arr, int idx0, int idx1, int idx2, int* type=NULL);
2399 uchar* cvPtrND(const CvArr* arr, int* idx, int* type=NULL, int createNode=1, unsigned* precalcHashval=NULL);
2400 \end{lstlisting}
2401
2402 \begin{description}
2403 \cvarg{arr}{Input array}
2404 \cvarg{idx0}{The first zero-based component of the element index}
2405 \cvarg{idx1}{The second zero-based component of the element index}
2406 \cvarg{idx2}{The third zero-based component of the element index}
2407 \cvarg{idx}{Array of the element indices}
2408 \cvarg{type}{Optional output parameter: type of matrix elements}
2409 \cvarg{createNode}{Optional input parameter for sparse matrices. Non-zero value of the parameter means that the requested element is created if it does not exist already.}
2410 \cvarg{precalcHashval}{Optional input parameter for sparse matrices. If the pointer is not NULL, the function does not recalculate the node hash value, but takes it from the specified location. It is useful for speeding up pair-wise operations (TODO: provide an example)}
2411 \end{description}
2412
2413 The functions return a pointer to a specific array element. Number of array dimension should match to the number of indices passed to the function except for \texttt{cvPtr1D} function that can be used for sequential access to 1D, 2D or nD dense arrays.
2414
2415 The functions can be used for sparse arrays as well - if the requested node does not exist they create it and set it to zero.
2416
2417 All these as well as other functions accessing array elements (\cvCPyCross{Get}, \cvCPyCross{GetReal}, 
2418 \cvCPyCross{Set}, \cvCPyCross{SetReal}) raise an error in case if the element index is out of range.
2419
2420 \fi
2421
2422 \cvCPyFunc{RNG}
2423 Initializes a random number generator state.
2424
2425 \cvdefC{CvRNG cvRNG(int64 seed=-1);}
2426 \cvdefPy{RNG(seed=-1LL)-> CvRNG}
2427
2428 \begin{description}
2429 \cvarg{seed}{64-bit value used to initiate a random sequence}
2430 \end{description}
2431
2432 The function initializes a random number generator
2433 and returns the state. The pointer to the state can be then passed to the
2434 \cvCPyCross{RandInt}, \cvCPyCross{RandReal} and \cvCPyCross{RandArr} functions. In the
2435 current implementation a multiply-with-carry generator is used.
2436
2437 \cvCPyFunc{RandArr}
2438 Fills an array with random numbers and updates the RNG state.
2439
2440 \cvdefC{void cvRandArr(\par CvRNG* rng,\par CvArr* arr,\par int distType,\par CvScalar param1,\par CvScalar param2);}
2441 \cvdefPy{RandArr(rng,arr,distType,param1,param2)-> None}
2442
2443 \begin{description}
2444 \cvarg{rng}{RNG state initialized by \cvCPyCross{RNG}}
2445 \cvarg{arr}{The destination array}
2446 \cvarg{distType}{Distribution type
2447 \begin{description}
2448 \cvarg{CV\_RAND\_UNI}{uniform distribution}
2449 \cvarg{CV\_RAND\_NORMAL}{normal or Gaussian distribution}
2450 \end{description}}
2451 \cvarg{param1}{The first parameter of the distribution. In the case of a uniform distribution it is the inclusive lower boundary of the random numbers range. In the case of a normal distribution it is the mean value of the random numbers.}
2452 \cvarg{param2}{The second parameter of the distribution. In the case of a uniform distribution it is the exclusive upper boundary of the random numbers range. In the case of a normal distribution it is the standard deviation of the random numbers.}
2453 \end{description}
2454
2455 The function fills the destination array with uniformly
2456 or normally distributed random numbers.
2457
2458 \ifC
2459 In the example below, the function
2460 is used to add a few normally distributed floating-point numbers to
2461 random locations within a 2d array.
2462
2463 \begin{lstlisting}
2464 /* let noisy_screen be the floating-point 2d array that is to be "crapped" */
2465 CvRNG rng_state = cvRNG(0xffffffff);
2466 int i, pointCount = 1000;
2467 /* allocate the array of coordinates of points */
2468 CvMat* locations = cvCreateMat(pointCount, 1, CV_32SC2);
2469 /* arr of random point values */
2470 CvMat* values = cvCreateMat(pointCount, 1, CV_32FC1);
2471 CvSize size = cvGetSize(noisy_screen);
2472
2473 /* initialize the locations */
2474 cvRandArr(&rng_state, locations, CV_RAND_UNI, cvScalar(0,0,0,0), 
2475            cvScalar(size.width,size.height,0,0));
2476
2477 /* generate values */
2478 cvRandArr(&rng_state, values, CV_RAND_NORMAL,
2479            cvRealScalar(100), // average intensity
2480            cvRealScalar(30) // deviation of the intensity
2481           );
2482
2483 /* set the points */
2484 for(i = 0; i < pointCount; i++ )
2485 {
2486     CvPoint pt = *(CvPoint*)cvPtr1D(locations, i, 0);
2487     float value = *(float*)cvPtr1D(values, i, 0);
2488     *((float*)cvPtr2D(noisy_screen, pt.y, pt.x, 0 )) += value;
2489 }
2490
2491 /* not to forget to release the temporary arrays */
2492 cvReleaseMat(&locations);
2493 cvReleaseMat(&values);
2494
2495 /* RNG state does not need to be deallocated */
2496 \end{lstlisting}
2497 \fi
2498
2499 \cvCPyFunc{RandInt}
2500 Returns a 32-bit unsigned integer and updates RNG.
2501
2502 \cvdefC{unsigned cvRandInt(CvRNG* rng);}
2503 \cvdefPy{RandInt(rng)-> unsigned}
2504
2505 \begin{description}
2506 \cvarg{rng}{RNG state initialized by \texttt{RandInit} and, optionally, customized by \texttt{RandSetRange} (though, the latter function does not affect the discussed function outcome)}
2507 \end{description}
2508
2509 The function returns a uniformly-distributed random
2510 32-bit unsigned integer and updates the RNG state. It is similar to the rand()
2511 function from the C runtime library, but it always generates a 32-bit number
2512 whereas rand() returns a number in between 0 and \texttt{RAND\_MAX}
2513 which is $2^{16}$ or $2^{32}$, depending on the platform.
2514
2515 The function is useful for generating scalar random numbers, such as
2516 points, patch sizes, table indices, etc., where integer numbers of a certain
2517 range can be generated using a modulo operation and floating-point numbers
2518 can be generated by scaling from 0 to 1 or any other specific range.
2519
2520 \ifC
2521 Here is the example from the previous function discussion rewritten using
2522 \cvCPyCross{RandInt}:
2523
2524 \begin{lstlisting}
2525 /* the input and the task is the same as in the previous sample. */
2526 CvRNG rnggstate = cvRNG(0xffffffff);
2527 int i, pointCount = 1000;
2528 /* ... - no arrays are allocated here */
2529 CvSize size = cvGetSize(noisygscreen);
2530 /* make a buffer for normally distributed numbers to reduce call overhead */
2531 #define bufferSize 16
2532 float normalValueBuffer[bufferSize];
2533 CvMat normalValueMat = cvMat(bufferSize, 1, CVg32F, normalValueBuffer);
2534 int valuesLeft = 0;
2535
2536 for(i = 0; i < pointCount; i++ )
2537 {
2538     CvPoint pt;
2539     /* generate random point */
2540     pt.x = cvRandInt(&rnggstate ) % size.width;
2541     pt.y = cvRandInt(&rnggstate ) % size.height;
2542
2543     if(valuesLeft <= 0 )
2544     {
2545         /* fulfill the buffer with normally distributed numbers 
2546            if the buffer is empty */
2547         cvRandArr(&rnggstate, &normalValueMat, CV\_RAND\_NORMAL, 
2548                    cvRealScalar(100), cvRealScalar(30));
2549         valuesLeft = bufferSize;
2550     }
2551     *((float*)cvPtr2D(noisygscreen, pt.y, pt.x, 0 ) = 
2552                                 normalValueBuffer[--valuesLeft];
2553 }
2554
2555 /* there is no need to deallocate normalValueMat because we have
2556 both the matrix header and the data on stack. It is a common and efficient
2557 practice of working with small, fixed-size matrices */
2558 \end{lstlisting}
2559 \fi
2560
2561 \cvCPyFunc{RandReal}
2562 Returns a floating-point random number and updates RNG.
2563
2564 \cvdefC{double cvRandReal(CvRNG* rng);}
2565 \cvdefPy{RandReal(rng)-> double}
2566
2567 \begin{description}
2568 \cvarg{rng}{RNG state initialized by \cvCPyCross{RNG}}
2569 \end{description}
2570
2571
2572 The function returns a uniformly-distributed random floating-point number between 0 and 1 (1 is not included).
2573
2574 \cvCPyFunc{Reduce}
2575 Reduces a matrix to a vector.
2576
2577 \cvdefC{void cvReduce(const CvArr* src, CvArr* dst, int dim = -1, int op=CV\_REDUCE\_SUM);}
2578 \cvdefPy{Reduce(src,dst,dim=-1,op=CV\_REDUCE\_SUM)-> None}
2579
2580 \begin{description}
2581 \cvarg{src}{The input matrix.}
2582 \cvarg{dst}{The output single-row/single-column vector that accumulates somehow all the matrix rows/columns.}
2583 \cvarg{dim}{The dimension index along which the matrix is reduced. 0 means that the matrix is reduced to a single row, 1 means that the matrix is reduced to a single column and -1 means that the dimension is chosen automatically by analysing the dst size.}
2584 \cvarg{op}{The reduction operation. It can take of the following values:
2585 \begin{description}
2586 \cvarg{CV\_REDUCE\_SUM}{The output is the sum of all of the matrix's rows/columns.}
2587 \cvarg{CV\_REDUCE\_AVG}{The output is the mean vector of all of the matrix's rows/columns.}
2588 \cvarg{CV\_REDUCE\_MAX}{The output is the maximum (column/row-wise) of all of the matrix's rows/columns.}
2589 \cvarg{CV\_REDUCE\_MIN}{The output is the minimum (column/row-wise) of all of the matrix's rows/columns.}
2590 \end{description}}
2591 \end{description}
2592
2593 The function reduces matrix to a vector by treating the matrix rows/columns as a set of 1D vectors and performing the specified operation on the vectors until a single row/column is obtained. For example, the function can be used to compute horizontal and vertical projections of an raster image. In the case of \texttt{CV\_REDUCE\_SUM} and \texttt{CV\_REDUCE\_AVG} the output may have a larger element bit-depth to preserve accuracy. And multi-channel arrays are also supported in these two reduction modes. 
2594
2595 \ifC
2596 \cvCPyFunc{ReleaseData}
2597 Releases array data.
2598
2599 \cvdefC{void cvReleaseData(CvArr* arr);}
2600
2601 \begin{description}
2602 \cvarg{arr}{Array header}
2603 \end{description}
2604
2605 The function releases the array data. In the case of \cross{CvMat} or \cross{CvMatND} it simply calls cvDecRefData(), that is the function can not deallocate external data. See also the note to \cvCPyCross{CreateData}.
2606
2607 \cvCPyFunc{ReleaseImage}
2608 Deallocates the image header and the image data.
2609
2610 \cvdefC{void cvReleaseImage(IplImage** image);}
2611
2612 \begin{description}
2613 \cvarg{image}{Double pointer to the image header}
2614 \end{description}
2615
2616 This call is a shortened form of
2617
2618 \begin{lstlisting}
2619 if(*image )
2620 {
2621     cvReleaseData(*image);
2622     cvReleaseImageHeader(image);
2623 }
2624 \end{lstlisting}
2625
2626
2627 \cvCPyFunc{ReleaseImageHeader}
2628 Deallocates an image header.
2629
2630 \cvdefC{void cvReleaseImageHeader(IplImage** image);}
2631
2632 \begin{description}
2633 \cvarg{image}{Double pointer to the image header}
2634 \end{description}
2635
2636 This call is an analogue of
2637 \begin{lstlisting}
2638 if(image )
2639 {
2640     iplDeallocate(*image, IPL_IMAGE_HEADER | IPL_IMAGE_ROI);
2641     *image = 0;
2642 }
2643 \end{lstlisting}
2644 but it does not use IPL functions by default (see the \texttt{CV\_TURN\_ON\_IPL\_COMPATIBILITY} macro).
2645
2646
2647 \cvCPyFunc{ReleaseMat}
2648 Deallocates a matrix.
2649
2650 \cvdefC{void cvReleaseMat(CvMat** mat);}
2651
2652 \begin{description}
2653 \cvarg{mat}{Double pointer to the matrix}
2654 \end{description}
2655
2656
2657 The function decrements the matrix data reference counter and deallocates matrix header. If the data reference counter is 0, it also deallocates the data.
2658
2659 \begin{lstlisting}
2660 if(*mat )
2661     cvDecRefData(*mat);
2662 cvFree((void**)mat);
2663 \end{lstlisting}
2664
2665
2666 \cvCPyFunc{ReleaseMatND}
2667 Deallocates a multi-dimensional array.
2668
2669 \cvdefC{void cvReleaseMatND(CvMatND** mat);}
2670
2671 \begin{description}
2672 \cvarg{mat}{Double pointer to the array}
2673 \end{description}
2674
2675 The function decrements the array data reference counter and releases the array header. If the reference counter reaches 0, it also deallocates the data.
2676
2677 \begin{lstlisting}
2678 if(*mat )
2679     cvDecRefData(*mat);
2680 cvFree((void**)mat);
2681 \end{lstlisting}
2682
2683 \cvCPyFunc{ReleaseSparseMat}
2684 Deallocates sparse array.
2685
2686 \cvdefC{void cvReleaseSparseMat(CvSparseMat** mat);}
2687
2688 \begin{description}
2689 \cvarg{mat}{Double pointer to the array}
2690 \end{description}
2691
2692 The function releases the sparse array and clears the array pointer upon exit.
2693
2694 \fi
2695
2696 \cvCPyFunc{Repeat}
2697 Fill the destination array with repeated copies of the source array.
2698
2699 \cvdefC{void cvRepeat(const CvArr* src, CvArr* dst);}
2700 \cvdefPy{Repeat(src,dst)-> None}
2701
2702 \begin{description}
2703 \cvarg{src}{Source array, image or matrix}
2704 \cvarg{dst}{Destination array, image or matrix}
2705 \end{description}
2706
2707 The function fills the destination array with repeated copies of the source array:
2708
2709 \begin{lstlisting}
2710 dst(i,j)=src(i mod rows(src), j mod cols(src))
2711 \end{lstlisting}
2712
2713 So the destination array may be as larger as well as smaller than the source array.
2714
2715 \cvCPyFunc{ResetImageROI}
2716 Resets the image ROI to include the entire image and releases the ROI structure.
2717
2718 \cvdefC{void cvResetImageROI(IplImage* image);}
2719 \cvdefPy{ResetImageROI(image)-> None}
2720
2721 \begin{description}
2722 \cvarg{image}{A pointer to the image header}
2723 \end{description}
2724
2725 This produces a similar result to the following, but in addition it releases the ROI structure.
2726
2727 \begin{lstlisting}
2728 cvSetImageROI(image, cvRect(0, 0, image->width, image->height ));
2729 cvSetImageCOI(image, 0);
2730 \end{lstlisting}
2731
2732
2733 \cvCPyFunc{Reshape}
2734 Changes shape of matrix/image without copying data.
2735
2736 \cvdefC{CvMat* cvReshape(const CvArr* arr, CvMat* header, int newCn, int newRows=0);}
2737 \cvdefPy{Reshape(arr, newCn, newRows=0) -> cvmat}
2738
2739 \begin{description}
2740 \cvarg{arr}{Input array}
2741 \ifC
2742 \cvarg{header}{Output header to be filled}
2743 \fi
2744 \cvarg{newCn}{New number of channels. 'newCn = 0' means that the number of channels remains unchanged.}
2745 \cvarg{newRows}{New number of rows. 'newRows = 0' means that the number of rows remains unchanged unless it needs to be changed according to \texttt{newCn} value.}
2746 \end{description}
2747
2748 The function initializes the CvMat header so that it points to the same data as the original array but has a different shape - different number of channels, different number of rows, or both.
2749
2750 \ifC
2751 The following example code creates one image buffer and two image headers, the first is for a 320x240x3 image and the second is for a 960x240x1 image:
2752
2753 \begin{lstlisting}
2754 IplImage* color_img = cvCreateImage(cvSize(320,240), IPL_DEPTH_8U, 3);
2755 CvMat gray_mat_hdr;
2756 IplImage gray_img_hdr, *gray_img;
2757 cvReshape(color_img, &gray_mat_hdr, 1);
2758 gray_img = cvGetImage(&gray_mat_hdr, &gray_img_hdr);
2759 \end{lstlisting}
2760
2761 And the next example converts a 3x3 matrix to a single 1x9 vector:
2762
2763 \begin{lstlisting}
2764 CvMat* mat = cvCreateMat(3, 3, CV_32F);
2765 CvMat row_header, *row;
2766 row = cvReshape(mat, &row_header, 0, 1);
2767 \end{lstlisting}
2768 \fi
2769
2770 \cvCPyFunc{ReshapeMatND}
2771 Changes the shape of a multi-dimensional array without copying the data.
2772
2773 \cvdefC{CvArr* cvReshapeMatND(const CvArr* arr,
2774                        int sizeofHeader, CvArr* header,
2775                        int newCn, int newDims, int* newSizes);}
2776 \cvdefPy{ReshapeMatND(arr, newCn, newDims) -> cvmat}
2777
2778 \ifC
2779 \begin{lstlisting}
2780 #define cvReshapeND(arr, header, newCn, newDims, newSizes )   \
2781       cvReshapeMatND((arr), sizeof(*(header)), (header),         \
2782                       (newCn), (newDims), (newSizes))
2783 \end{lstlisting}
2784 \fi
2785
2786 \begin{description}
2787 \cvarg{arr}{Input array}
2788 \ifC
2789 \cvarg{sizeofHeader}{Size of output header to distinguish between IplImage, CvMat and CvMatND output headers}
2790 \cvarg{header}{Output header to be filled}
2791 \cvarg{newCn}{New number of channels. $\texttt{newCn} = 0$ means that the number of channels remains unchanged.}
2792 \cvarg{newDims}{New number of dimensions. $\texttt{newDims} = 0$ means that the number of dimensions remains the same.}
2793 \cvarg{newSizes}{Array of new dimension sizes. Only $\texttt{newDims}-1$ values are used, because the total number of elements must remain the same.
2794 Thus, if $\texttt{newDims} = 1$, \texttt{newSizes} array is not used.}
2795 \else
2796 \cvarg{newDims}{List of new dimensions.}
2797 \fi
2798 \end{description}
2799
2800 The function is an advanced version of \cvCPyCross{Reshape} that can work with multi-dimensional arrays as well (though it can work with ordinary images and matrices) and change the number of dimensions.
2801
2802 \ifC
2803 Below are the two samples from the \cvCPyCross{Reshape} description rewritten using \cvCPyCross{ReshapeMatND}:
2804
2805 \begin{lstlisting}
2806
2807 IplImage* color_img = cvCreateImage(cvSize(320,240), IPL_DEPTH_8U, 3);
2808 IplImage gray_img_hdr, *gray_img;
2809 gray_img = (IplImage*)cvReshapeND(color_img, &gray_img_hdr, 1, 0, 0);
2810
2811 ...
2812
2813 /* second example is modified to convert 2x2x2 array to 8x1 vector */
2814 int size[] = { 2, 2, 2 };
2815 CvMatND* mat = cvCreateMatND(3, size, CV_32F);
2816 CvMat row_header, *row;
2817 row = (CvMat*)cvReshapeND(mat, &row_header, 0, 1, 0);
2818
2819 \end{lstlisting}
2820 \fi
2821
2822 \ifC
2823 \cvfunc{cvRound, cvFloor, cvCeil}\label{cvRound}
2824
2825 Converts a floating-point number to an integer.
2826
2827 \cvdefC{
2828 int cvRound(double value);
2829 int cvFloor(double value);
2830 int cvCeil(double value);
2831
2832 }\cvdefPy{Round, Floor, Ceil(value)-> int}
2833
2834 \begin{description}
2835 \cvarg{value}{The input floating-point value}
2836 \end{description}
2837
2838
2839 The functions convert the input floating-point number to an integer using one of the rounding
2840 modes. \texttt{Round} returns the nearest integer value to the
2841 argument. \texttt{Floor} returns the maximum integer value that is not
2842 larger than the argument. \texttt{Ceil} returns the minimum integer
2843 value that is not smaller than the argument. On some architectures the
2844 functions work much faster than the standard cast
2845 operations in C. If the absolute value of the argument is greater than
2846 $2^{31}$, the result is not determined. Special values ($\pm \infty$ , NaN)
2847 are not handled.
2848
2849 \else
2850
2851 \cvfunc{Round}
2852
2853 Converts a floating-point number to the nearest integer value.
2854
2855 \cvdefPy{Round(value) -> int}
2856
2857 \begin{description}
2858 \cvarg{value}{The input floating-point value}
2859 \end{description}
2860
2861 On some architectures this function is much faster than the standard cast
2862 operations. If the absolute value of the argument is greater than
2863 $2^{31}$, the result is not determined. Special values ($\pm \infty$ , NaN)
2864 are not handled.
2865
2866 \cvfunc{Floor}
2867
2868 Converts a floating-point number to the nearest integer value that is not larger than the argument.
2869
2870 \cvdefPy{Floor(value) -> int}
2871
2872 \begin{description}
2873 \cvarg{value}{The input floating-point value}
2874 \end{description}
2875
2876 On some architectures this function is much faster than the standard cast
2877 operations. If the absolute value of the argument is greater than
2878 $2^{31}$, the result is not determined. Special values ($\pm \infty$ , NaN)
2879 are not handled.
2880
2881 \cvfunc{Ceil}
2882
2883 Converts a floating-point number to the nearest integer value that is not smaller than the argument.
2884
2885 \cvdefPy{Ceil(value) -> int}
2886
2887 \begin{description}
2888 \cvarg{value}{The input floating-point value}
2889 \end{description}
2890
2891 On some architectures this function is much faster than the standard cast
2892 operations. If the absolute value of the argument is greater than
2893 $2^{31}$, the result is not determined. Special values ($\pm \infty$ , NaN)
2894 are not handled.
2895
2896 \fi
2897
2898
2899 \cvCPyFunc{ScaleAdd}
2900 Calculates the sum of a scaled array and another array.
2901
2902 \cvdefC{void cvScaleAdd(const CvArr* src1, CvScalar scale, const CvArr* src2, CvArr* dst);}
2903 \cvdefPy{ScaleAdd(src1,scale,src2,dst)-> None}
2904
2905 \begin{description}
2906 \cvarg{src1}{The first source array}
2907 \cvarg{scale}{Scale factor for the first array}
2908 \cvarg{src2}{The second source array}
2909 \cvarg{dst}{The destination array}
2910 \end{description}
2911
2912 \begin{lstlisting}
2913 #define cvMulAddS cvScaleAdd
2914 \end{lstlisting}
2915
2916 The function calculates the sum of a scaled array and another array:
2917
2918 \[
2919 \texttt{dst}(I)=\texttt{scale} \, \texttt{src1}(I) + \texttt{src2}(I)
2920 \]
2921
2922 All array parameters should have the same type and the same size.
2923
2924 \cvCPyFunc{Set}
2925 Sets every element of an array to a given value.
2926
2927 \cvdefC{void cvSet(CvArr* arr, CvScalar value, const CvArr* mask=NULL);}
2928 \cvdefPy{Set(arr,value,mask=NULL)-> None}
2929
2930 \begin{description}
2931 \cvarg{arr}{The destination array}
2932 \cvarg{value}{Fill value}
2933 \cvarg{mask}{Operation mask, 8-bit single channel array; specifies elements of the destination array to be changed}
2934 \end{description}
2935
2936
2937 The function copies the scalar \texttt{value} to every selected element of the destination array:
2938
2939 \[
2940 \texttt{arr}(I)=\texttt{value} \quad \text{if} \quad \texttt{mask}(I) \ne 0
2941 \]
2942
2943 If array \texttt{arr} is of \texttt{IplImage} type, then is ROI used, but COI must not be set.
2944
2945 \ifC % {
2946 \cvCPyFunc{Set?D}
2947 Change the particular array element.
2948
2949 \begin{lstlisting}
2950 void cvSet1D(CvArr* arr, int idx0, CvScalar value);
2951 void cvSet2D(CvArr* arr, int idx0, int idx1, CvScalar value);
2952 void cvSet3D(CvArr* arr, int idx0, int idx1, int idx2, CvScalar value);
2953 void cvSetND(CvArr* arr, int* idx, CvScalar value);
2954 \end{lstlisting}
2955
2956 \begin{description}
2957 \cvarg{arr}{Input array}
2958 \cvarg{idx0}{The first zero-based component of the element index}
2959 \cvarg{idx1}{The second zero-based component of the element index}
2960 \cvarg{idx2}{The third zero-based component of the element index}
2961 \cvarg{idx}{Array of the element indices}
2962 \cvarg{value}{The assigned value}
2963 \end{description}
2964
2965 The functions assign the new value to a particular array element. In the case of a sparse array the functions create the node if it does not exist yet.
2966
2967 \else % }{
2968
2969 \cvCPyFunc{Set1D}
2970 Set a specific array element.
2971
2972 \cvdefPy{ Set1D(arr, idx, value) -> None }
2973
2974 \begin{description}
2975 \cvarg{arr}{Input array}
2976 \cvarg{idx}{Zero-based element index}
2977 \cvarg{value}{The value to assign to the element}
2978 \end{description}
2979
2980 Sets a specific array element.  Array must have dimension 1.
2981
2982 \cvCPyFunc{Set2D}
2983 Set a specific array element.
2984
2985 \cvdefPy{ Set2D(arr, idx0, idx1, value) -> None }
2986
2987 \begin{description}
2988 \cvarg{arr}{Input array}
2989 \cvarg{idx0}{Zero-based element row index}
2990 \cvarg{idx1}{Zero-based element column index}
2991 \cvarg{value}{The value to assign to the element}
2992 \end{description}
2993
2994 Sets a specific array element.  Array must have dimension 2.
2995
2996 \cvCPyFunc{Set3D}
2997 Set a specific array element.
2998
2999 \cvdefPy{ Set3D(arr, idx0, idx1, idx2, value) -> None }
3000
3001 \begin{description}
3002 \cvarg{arr}{Input array}
3003 \cvarg{idx0}{Zero-based element index}
3004 \cvarg{idx1}{Zero-based element index}
3005 \cvarg{idx2}{Zero-based element index}
3006 \cvarg{value}{The value to assign to the element}
3007 \end{description}
3008
3009 Sets a specific array element.  Array must have dimension 3.
3010
3011 \cvCPyFunc{SetND}
3012 Set a specific array element.
3013
3014 \cvdefPy{ SetND(arr, indices, value) -> None }
3015
3016 \begin{description}
3017 \cvarg{arr}{Input array}
3018 \cvarg{indices}{List of zero-based element indices}
3019 \cvarg{value}{The value to assign to the element}
3020 \end{description}
3021
3022 Sets a specific array element.  The length of array indices must be the same as the dimension of the array.
3023 \fi % }
3024
3025 \cvCPyFunc{SetData}
3026 Assigns user data to the array header.
3027
3028 \cvdefC{void cvSetData(CvArr* arr, void* data, int step);}
3029 \cvdefPy{SetData(arr, data, step)-> None}
3030
3031 \begin{description}
3032 \cvarg{arr}{Array header}
3033 \cvarg{data}{User data}
3034 \cvarg{step}{Full row length in bytes}
3035 \end{description}
3036
3037 The function assigns user data to the array header. Header should be initialized before using \texttt{cvCreate*Header}, \texttt{cvInit*Header} or \cvCPyCross{Mat} (in the case of matrix) function.
3038
3039 \cvCPyFunc{SetIdentity}
3040 Initializes a scaled identity matrix.
3041
3042 \cvdefC{void cvSetIdentity(CvArr* mat, CvScalar value=cvRealScalar(1));}
3043 \cvdefPy{SetIdentity(mat,value=1)-> None}
3044
3045 \begin{description}
3046 \cvarg{mat}{The matrix to initialize (not necesserily square)}
3047 \cvarg{value}{The value to assign to the diagonal elements}
3048 \end{description}
3049
3050 The function initializes a scaled identity matrix:
3051
3052 \[
3053 \texttt{arr}(i,j)=\fork{\texttt{value}}{ if $i=j$}{0}{otherwise}
3054 \]
3055
3056 \cvCPyFunc{SetImageCOI}
3057 Sets the channel of interest in an IplImage.
3058
3059 \cvdefC{void cvSetImageCOI(\par IplImage* image,\par int coi);}
3060 \cvdefPy{SetImageCOI(image, coi)-> None}
3061
3062 \begin{description}
3063 \cvarg{image}{A pointer to the image header}
3064 \cvarg{coi}{The channel of interest. 0 - all channels are selected, 1 - first channel is selected, etc. Note that the channel indices become 1-based.}
3065 \end{description}
3066
3067 If the ROI is set to \texttt{NULL} and the coi is \textit{not} 0,
3068 the ROI is allocated. Most OpenCV functions do \textit{not} support
3069 the COI setting, so to process an individual image/matrix channel one
3070 may copy (via \cvCPyCross{Copy} or \cvCPyCross{Split}) the channel to a separate
3071 image/matrix, process it and then copy the result back (via \cvCPyCross{Copy}
3072 or \cvCPyCross{Merge}) if needed.
3073
3074 \cvCPyFunc{SetImageROI}
3075 Sets an image Region Of Interest (ROI) for a given rectangle.
3076
3077 \cvdefC{void cvSetImageROI(\par IplImage* image,\par CvRect rect);}
3078 \cvdefPy{SetImageROI(image, rect)-> None}
3079
3080 \begin{description}
3081 \cvarg{image}{A pointer to the image header}
3082 \cvarg{rect}{The ROI rectangle}
3083 \end{description}
3084
3085 If the original image ROI was \texttt{NULL} and the \texttt{rect} is not the whole image, the ROI structure is allocated.
3086
3087 Most OpenCV functions support the use of ROI and treat the image rectangle as a separate image. For example, all of the pixel coordinates are counted from the top-left (or bottom-left) corner of the ROI, not the original image.
3088
3089 \if % {
3090 \cvCPyFunc{SetReal?D}
3091 Change a specific array element.
3092
3093 \begin{lstlisting}
3094 void cvSetReal1D(CvArr* arr, int idx0, double value);
3095 void cvSetReal2D(CvArr* arr, int idx0, int idx1, double value);
3096 void cvSetReal3D(CvArr* arr, int idx0, int idx1, int idx2, double value);
3097 void cvSetRealND(CvArr* arr, int* idx, double value);
3098 \end{lstlisting}
3099
3100 \begin{description}
3101 \cvarg{arr}{Input array}
3102 \cvarg{idx0}{The first zero-based component of the element index}
3103 \cvarg{idx1}{The second zero-based component of the element index}
3104 \cvarg{idx2}{The third zero-based component of the element index}
3105 \cvarg{idx}{Array of the element indices}
3106 \cvarg{value}{The assigned value}
3107 \end{description}
3108
3109 The functions assign a new value to a specific
3110 element of a single-channel array. If the array has multiple channels,
3111 a runtime error is raised. Note that the \cvCPyCross{Set*D} function can be used
3112 safely for both single-channel and multiple-channel arrays, though they
3113 are a bit slower.
3114
3115 In the case of a sparse array the functions create the node if it does not yet exist.
3116
3117 \else % }{
3118
3119 \cvCPyFunc{SetReal1D}
3120 Set a specific array element.
3121
3122 \cvdefPy{ SetReal1D(arr, idx, value) -> None }
3123
3124 \begin{description}
3125 \cvarg{arr}{Input array}
3126 \cvarg{idx}{Zero-based element index}
3127 \cvarg{value}{The value to assign to the element}
3128 \end{description}
3129
3130 Sets a specific array element.  Array must have dimension 1.
3131
3132 \cvCPyFunc{SetReal2D}
3133 Set a specific array element.
3134
3135 \cvdefPy{ SetReal2D(arr, idx0, idx1, value) -> None }
3136
3137 \begin{description}
3138 \cvarg{arr}{Input array}
3139 \cvarg{idx0}{Zero-based element row index}
3140 \cvarg{idx1}{Zero-based element column index}
3141 \cvarg{value}{The value to assign to the element}
3142 \end{description}
3143
3144 Sets a specific array element.  Array must have dimension 2.
3145
3146 \cvCPyFunc{SetReal3D}
3147 Set a specific array element.
3148
3149 \cvdefPy{ SetReal3D(arr, idx0, idx1, idx2, value) -> None }
3150
3151 \begin{description}
3152 \cvarg{arr}{Input array}
3153 \cvarg{idx0}{Zero-based element index}
3154 \cvarg{idx1}{Zero-based element index}
3155 \cvarg{idx2}{Zero-based element index}
3156 \cvarg{value}{The value to assign to the element}
3157 \end{description}
3158
3159 Sets a specific array element.  Array must have dimension 3.
3160
3161 \cvCPyFunc{SetRealND}
3162 Set a specific array element.
3163
3164 \cvdefPy{ SetRealND(arr, indices, value) -> None }
3165
3166 \begin{description}
3167 \cvarg{arr}{Input array}
3168 \cvarg{indices}{List of zero-based element indices}
3169 \cvarg{value}{The value to assign to the element}
3170 \end{description}
3171
3172 Sets a specific array element.  The length of array indices must be the same as the dimension of the array.
3173 \fi % }
3174
3175 \cvCPyFunc{SetZero}
3176 Clears the array.
3177
3178 \cvdefC{void cvSetZero(CvArr* arr);}
3179 \cvdefPy{SetZero(arr)-> None}
3180
3181 \ifC
3182 \begin{lstlisting}
3183 #define cvZero cvSetZero
3184 \end{lstlisting}
3185 \fi
3186
3187 \begin{description}
3188 \cvarg{arr}{Array to be cleared}
3189 \end{description}
3190
3191 The function clears the array. In the case of dense arrays (CvMat, CvMatND or IplImage), cvZero(array) is equivalent to cvSet(array,cvScalarAll(0),0).
3192 In the case of sparse arrays all the elements are removed.
3193
3194 \cvCPyFunc{Solve}
3195 Solves a linear system or least-squares problem.
3196
3197 \cvdefC{int cvSolve(const CvArr* src1, const CvArr* src2, CvArr* dst, int method=CV\_LU);}
3198 \cvdefPy{Solve(A,B,X,method=CV\_LU)-> None}
3199
3200 \begin{description}
3201 \cvarg{A}{The source matrix}
3202 \cvarg{B}{The right-hand part of the linear system}
3203 \cvarg{X}{The output solution}
3204 \cvarg{method}{The solution (matrix inversion) method
3205 \begin{description}
3206  \cvarg{CV\_LU}{Gaussian elimination with optimal pivot element chosen}
3207  \cvarg{CV\_SVD}{Singular value decomposition (SVD) method}
3208  \cvarg{CV\_SVD\_SYM}{SVD method for a symmetric positively-defined matrix.}
3209 \end{description}}
3210 \end{description}
3211
3212 The function solves a linear system or least-squares problem (the latter is possible with SVD methods):
3213
3214 \[
3215 \texttt{dst} = argmin_X||\texttt{src1} \, \texttt{X} - \texttt{src2}||
3216 \]
3217
3218 If \texttt{CV\_LU} method is used, the function returns 1 if \texttt{src1} is non-singular and 0 otherwise; in the latter case \texttt{dst} is not valid.
3219
3220 \cvCPyFunc{SolveCubic}
3221 Finds the real roots of a cubic equation.
3222
3223 \cvdefC{void cvSolveCubic(const CvArr* coeffs, CvArr* roots);}
3224 \cvdefPy{SolveCubic(coeffs,roots)-> None}
3225
3226 \begin{description}
3227 \cvarg{coeffs}{The equation coefficients, an array of 3 or 4 elements}
3228 \cvarg{roots}{The output array of real roots which should have 3 elements}
3229 \end{description}
3230
3231 The function finds the real roots of a cubic equation:
3232
3233 If coeffs is a 4-element vector:
3234
3235 \[
3236 \texttt{coeffs}[0] x^3 + \texttt{coeffs}[1] x^2 + \texttt{coeffs}[2] x + \texttt{coeffs}[3] = 0
3237 \]
3238
3239 or if coeffs is 3-element vector:
3240
3241 \[
3242 x^3 + \texttt{coeffs}[0] x^2 + \texttt{coeffs}[1] x + \texttt{coeffs}[2] = 0
3243 \]
3244
3245 The function returns the number of real roots found. The roots are
3246 stored to \texttt{root} array, which is padded with zeros if there is
3247 only one root.
3248
3249 \cvCPyFunc{Split}
3250 Divides multi-channel array into several single-channel arrays or extracts a single channel from the array.
3251
3252 \cvdefC{void cvSplit(const CvArr* src, CvArr* dst0, CvArr* dst1,
3253               CvArr* dst2, CvArr* dst3);}
3254 \cvdefPy{Split(src,dst0,dst1,dst2,dst3)-> None}
3255
3256 \begin{lstlisting}
3257 #define cvCvtPixToPlane cvSplit
3258 \end{lstlisting}
3259
3260 \begin{description}
3261 \cvarg{src}{Source array}
3262 \cvarg{dst0}{Destination channel 0}
3263 \cvarg{dst1}{Destination channel 1}
3264 \cvarg{dst2}{Destination channel 2}
3265 \cvarg{dst3}{Destination channel 3}
3266 \end{description}
3267
3268 The function divides a multi-channel array into separate
3269 single-channel arrays. Two modes are available for the operation. If the
3270 source array has N channels then if the first N destination channels
3271 are not NULL, they all are extracted from the source array;
3272 if only a single destination channel of the first N is not NULL, this
3273 particular channel is extracted; otherwise an error is raised. The rest
3274 of the destination channels (beyond the first N) must always be NULL. For
3275 IplImage \cvCPyCross{Copy} with COI set can be also used to extract a single
3276 channel from the image.
3277
3278
3279 \cvCPyFunc{Sqrt}
3280 Calculates the square root.
3281
3282 \cvdefC{float cvSqrt(float value);}
3283 \cvdefPy{Sqrt(value)-> float}
3284
3285 \begin{description}
3286 \cvarg{value}{The input floating-point value}
3287 \end{description}
3288
3289
3290 The function calculates the square root of the argument. If the argument is negative, the result is not determined.
3291
3292 \cvCPyFunc{Sub}
3293 Computes the per-element difference between two arrays.
3294
3295 \cvdefC{void cvSub(const CvArr* src1, const CvArr* src2, CvArr* dst, const CvArr* mask=NULL);}
3296 \cvdefPy{Sub(src1,src2,dst,mask=NULL)-> None}
3297
3298 \begin{description}
3299 \cvarg{src1}{The first source array}
3300 \cvarg{src2}{The second source array}
3301 \cvarg{dst}{The destination array}
3302 \cvarg{mask}{Operation mask, 8-bit single channel array; specifies elements of the destination array to be changed}
3303 \end{description}
3304
3305
3306 The function subtracts one array from another one:
3307
3308 \begin{lstlisting}
3309 dst(I)=src1(I)-src2(I) if mask(I)!=0
3310 \end{lstlisting}
3311
3312 All the arrays must have the same type, except the mask, and the same size (or ROI size).
3313 For types that have limited range this operation is saturating.
3314
3315 \cvCPyFunc{SubRS}
3316 Computes the difference between a scalar and an array.
3317
3318 \cvdefC{void cvSubRS(const CvArr* src, CvScalar value, CvArr* dst, const CvArr* mask=NULL);}
3319 \cvdefPy{SubRS(src,value,dst,mask=NULL)-> None}
3320
3321 \begin{description}
3322 \cvarg{src}{The first source array}
3323 \cvarg{value}{Scalar to subtract from}
3324 \cvarg{dst}{The destination array}
3325 \cvarg{mask}{Operation mask, 8-bit single channel array; specifies elements of the destination array to be changed}
3326 \end{description}
3327
3328 The function subtracts every element of source array from a scalar:
3329
3330 \begin{lstlisting}
3331 dst(I)=value-src(I) if mask(I)!=0
3332 \end{lstlisting}
3333
3334 All the arrays must have the same type, except the mask, and the same size (or ROI size).
3335 For types that have limited range this operation is saturating.
3336
3337 \cvCPyFunc{SubS}
3338 Computes the difference between an array and a scalar.
3339
3340 \cvdefC{void cvSubS(const CvArr* src, CvScalar value, CvArr* dst, const CvArr* mask=NULL);}
3341 \cvdefPy{SubS(src,value,dst,mask=NULL)-> None}
3342
3343 \begin{description}
3344 \cvarg{src}{The source array}
3345 \cvarg{value}{Subtracted scalar}
3346 \cvarg{dst}{The destination array}
3347 \cvarg{mask}{Operation mask, 8-bit single channel array; specifies elements of the destination array to be changed}
3348 \end{description}
3349
3350 The function subtracts a scalar from every element of the source array:
3351
3352 \begin{lstlisting}
3353 dst(I)=src(I)-value if mask(I)!=0
3354 \end{lstlisting}
3355
3356 All the arrays must have the same type, except the mask, and the same size (or ROI size).
3357 For types that have limited range this operation is saturating.
3358
3359
3360 \cvCPyFunc{Sum}
3361 Adds up array elements.
3362
3363 \cvdefC{CvScalar cvSum(const CvArr* arr);}
3364 \cvdefPy{Sum(arr)-> CvScalar}
3365
3366 \begin{description}
3367 \cvarg{arr}{The array}
3368 \end{description}
3369
3370
3371 The function calculates the sum \texttt{S} of array elements, independently for each channel:
3372
3373 \[ \sum_I \texttt{arr}(I)_c \]
3374
3375 If the array is \texttt{IplImage} and COI is set, the function processes the selected channel only and stores the sum to the first scalar component.
3376
3377
3378 \cvCPyFunc{SVBkSb}
3379 Performs singular value back substitution.
3380
3381 \cvdefC{
3382 void  cvSVBkSb(\par const CvArr* W,\par const CvArr* U,\par const CvArr* V,\par const CvArr* B,\par CvArr* X,\par int flags);}
3383 \cvdefPy{SVBkSb(W,U,V,B,X,flags)-> None}
3384
3385 \begin{description}
3386 \cvarg{W}{Matrix or vector of singular values}
3387 \cvarg{U}{Left orthogonal matrix (tranposed, perhaps)}
3388 \cvarg{V}{Right orthogonal matrix (tranposed, perhaps)}
3389 \cvarg{B}{The matrix to multiply the pseudo-inverse of the original matrix \texttt{A} by. This is an optional parameter. If it is omitted then it is assumed to be an identity matrix of an appropriate size (so that \texttt{X} will be the reconstructed pseudo-inverse of \texttt{A}).}
3390 \cvarg{X}{The destination matrix: result of back substitution}
3391 \cvarg{flags}{Operation flags, should match exactly to the \texttt{flags} passed to \cvCPyCross{SVD}}
3392 \end{description}
3393
3394 The function calculates back substitution for decomposed matrix \texttt{A} (see \cvCPyCross{SVD} description) and matrix \texttt{B}:
3395
3396 \[
3397 \texttt{X} = \texttt{V} \texttt{W}^{-1} \texttt{U}^T \texttt{B}
3398 \]
3399
3400 where
3401
3402 \[
3403 W^{-1}_{(i,i)}=
3404 \fork
3405 {1/W_{(i,i)}}{if $W_{(i,i)} > \epsilon \sum_i{W_{(i,i)}}$ }
3406 {0}{otherwise}
3407 \]
3408
3409 and $\epsilon$ is a small number that depends on the matrix data type.
3410
3411 This function together with \cvCPyCross{SVD} is used inside \cvCPyCross{Invert}
3412 and \cvCPyCross{Solve}, and the possible reason to use these (svd and bksb)
3413 "low-level" function, is to avoid allocation of temporary matrices inside
3414 the high-level counterparts (inv and solve).
3415
3416 \cvCPyFunc{SVD}
3417 Performs singular value decomposition of a real floating-point matrix.
3418
3419 \cvdefC{void cvSVD(\par CvArr* A, \par CvArr* W, \par CvArr* U=NULL, \par CvArr* V=NULL, \par int flags=0);}
3420 \cvdefPy{SVD(A,flags=0)-> (W,U,V)}
3421
3422 \begin{description}
3423 \cvarg{A}{Source $\texttt{M} \times \texttt{N}$ matrix}
3424 \cvarg{W}{Resulting singular value diagonal matrix ($\texttt{M} \times \texttt{N}$ or $\min(\texttt{M}, \texttt{N})  \times \min(\texttt{M}, \texttt{N})$) or $\min(\texttt{M},\texttt{N}) \times 1$ vector of the singular values}
3425 \cvarg{U}{Optional left orthogonal matrix, $\texttt{M} \times \min(\texttt{M}, \texttt{N})$ (when \texttt{CV\_SVD\_U\_T} is not set), or $\min(\texttt{M},\texttt{N}) \times \texttt{M}$ (when \texttt{CV\_SVD\_U\_T} is set), or $\texttt{M} \times \texttt{M}$ (regardless of \texttt{CV\_SVD\_U\_T} flag).}
3426 \cvarg{V}{Optional right orthogonal matrix, $\texttt{N} \times \min(\texttt{M}, \texttt{N})$ (when \texttt{CV\_SVD\_V\_T} is not set), or $\min(\texttt{M},\texttt{N}) \times \texttt{N}$ (when \texttt{CV\_SVD\_V\_T} is set), or $\texttt{N} \times \texttt{N}$ (regardless of \texttt{CV\_SVD\_V\_T} flag).}
3427 \cvarg{flags}{Operation flags; can be 0 or a combination of the following values:
3428 \begin{description}
3429   \cvarg{CV\_SVD\_MODIFY\_A}{enables modification of matrix \texttt{A} during the operation. It speeds up the processing.}
3430   \cvarg{CV\_SVD\_U\_T}{means that the transposed matrix \texttt{U} is returned. Specifying the flag speeds up the processing.}
3431   \cvarg{CV\_SVD\_V\_T}{means that the transposed matrix \texttt{V} is returned. Specifying the flag speeds up the processing.}
3432 \end{description}}
3433 \end{description}
3434
3435 The function decomposes matrix \texttt{A} into the product of a diagonal matrix and two 
3436
3437 orthogonal matrices:
3438
3439 \[
3440 A=U \, W \, V^T
3441 \]
3442
3443 where $W$ is a diagonal matrix of singular values that can be coded as a
3444 1D vector of singular values and $U$ and $V$. All the singular values
3445 are non-negative and sorted (together with $U$ and $V$ columns)
3446 in descending order.
3447
3448 An SVD algorithm is numerically robust and its typical applications include:
3449
3450 \begin{itemize}
3451   \item accurate eigenvalue problem solution when matrix \texttt{A}
3452   is a square, symmetric, and positively defined matrix, for example, when
3453   it is a covariance matrix. $W$ in this case will be a vector/matrix
3454   of the eigenvalues, and $U = V$ will be a matrix of the eigenvectors.
3455   \item accurate solution of a poor-conditioned linear system.
3456   \item least-squares solution of an overdetermined linear system. This and the preceeding is done by using the \cvCPyCross{Solve} function with the \texttt{CV\_SVD} method.
3457   \item accurate calculation of different matrix characteristics such as the matrix rank (the number of non-zero singular values), condition number (ratio of the largest singular value to the smallest one), and determinant (absolute value of the determinant is equal to the product of singular values). 
3458 \end{itemize}
3459
3460 \cvCPyFunc{Trace}
3461 Returns the trace of a matrix.
3462
3463 \cvdefC{CvScalar cvTrace(const CvArr* mat);}
3464 \cvdefPy{Trace(mat)-> CvScalar}
3465
3466 \begin{description}
3467 \cvarg{mat}{The source matrix}
3468 \end{description}
3469
3470
3471 The function returns the sum of the diagonal elements of the matrix \texttt{src1}.
3472
3473 \[ tr(\texttt{mat}) = \sum_i \texttt{mat}(i,i) \]
3474
3475 \cvCPyFunc{Transform}
3476
3477 Performs matrix transformation of every array element.
3478
3479 \cvdefC{void cvTransform(const CvArr* src, CvArr* dst, const CvMat* transmat, const CvMat* shiftvec=NULL);}
3480 \cvdefPy{Transform(src,dst,transmat,shiftvec=NULL)-> None}
3481
3482 \begin{description}
3483 \cvarg{src}{The first source array}
3484 \cvarg{dst}{The destination array}
3485 \cvarg{transmat}{Transformation matrix}
3486 \cvarg{shiftvec}{Optional shift vector}
3487 \end{description}
3488
3489 The function performs matrix transformation of every element of array \texttt{src} and stores the results in \texttt{dst}:
3490
3491 \[
3492 dst(I) = transmat \cdot src(I) + shiftvec %  or   dst(I),,k,,=sum,,j,,(transmat(k,j)*src(I),,j,,) + shiftvec(k)
3493 \]
3494
3495 That is, every element of an \texttt{N}-channel array \texttt{src} is
3496 considered as an \texttt{N}-element vector which is transformed using
3497 a $\texttt{M} \times \texttt{N}$ matrix \texttt{transmat} and shift
3498 vector \texttt{shiftvec} into an element of \texttt{M}-channel array
3499 \texttt{dst}. There is an option to embedd \texttt{shiftvec} into
3500 \texttt{transmat}. In this case \texttt{transmat} should be a $\texttt{M}
3501 \times (N+1)$ matrix and the rightmost column is treated as the shift
3502 vector.
3503
3504 Both source and destination arrays should have the same depth and the
3505 same size or selected ROI size. \texttt{transmat} and \texttt{shiftvec}
3506 should be real floating-point matrices.
3507
3508 The function may be used for geometrical transformation of n dimensional
3509 point set, arbitrary linear color space transformation, shuffling the
3510 channels and so forth.
3511
3512 \cvCPyFunc{Transpose}
3513 Transposes a matrix.
3514
3515 \cvdefC{void cvTranspose(const CvArr* src, CvArr* dst);}
3516 \cvdefPy{Transpose(src,dst)-> None}
3517
3518 \begin{lstlisting}
3519 #define cvT cvTranspose
3520 \end{lstlisting}
3521
3522 \begin{description}
3523 \cvarg{src}{The source matrix}
3524 \cvarg{dst}{The destination matrix}
3525 \end{description}
3526
3527 The function transposes matrix \texttt{src1}:
3528
3529 \[ \texttt{dst}(i,j) = \texttt{src}(j,i) \]
3530
3531 Note that no complex conjugation is done in the case of a complex
3532 matrix. Conjugation should be done separately: look at the sample code
3533 in \cvCPyCross{XorS} for an example.
3534
3535 \cvCPyFunc{Xor}
3536 Performs per-element bit-wise "exclusive or" operation on two arrays.
3537
3538 \cvdefC{void cvXor(const CvArr* src1, const CvArr* src2, CvArr* dst, const CvArr* mask=NULL);}
3539 \cvdefPy{Xor(src1,src2,dst,mask=NULL)-> None}
3540
3541 \begin{description}
3542 \cvarg{src1}{The first source array}
3543 \cvarg{src2}{The second source array}
3544 \cvarg{dst}{The destination array}
3545 \cvarg{mask}{Operation mask, 8-bit single channel array; specifies elements of the destination array to be changed}
3546 \end{description}
3547
3548 The function calculates per-element bit-wise logical conjunction of two arrays:
3549
3550 \begin{lstlisting}
3551 dst(I)=src1(I)^src2(I) if mask(I)!=0
3552 \end{lstlisting}
3553
3554 In the case of floating-point arrays their bit representations are used for the operation. All the arrays must have the same type, except the mask, and the same size.
3555
3556 \cvCPyFunc{XorS}
3557 Performs per-element bit-wise "exclusive or" operation on an array and a scalar.
3558
3559 \cvdefC{void cvXorS(const CvArr* src, CvScalar value, CvArr* dst, const CvArr* mask=NULL);}
3560 \cvdefPy{XorS(src,value,dst,mask=NULL)-> None}
3561
3562 \begin{description}
3563 \cvarg{src}{The source array}
3564 \cvarg{value}{Scalar to use in the operation}
3565 \cvarg{dst}{The destination array}
3566 \cvarg{mask}{Operation mask, 8-bit single channel array; specifies elements of the destination array to be changed}
3567 \end{description}
3568
3569
3570 The function XorS calculates per-element bit-wise conjunction of an array and a scalar:
3571
3572 \begin{lstlisting}
3573 dst(I)=src(I)^value if mask(I)!=0
3574 \end{lstlisting}
3575
3576 Prior to the actual operation, the scalar is converted to the same type as that of the array(s). In the case of floating-point arrays their bit representations are used for the operation. All the arrays must have the same type, except the mask, and the same size
3577
3578 The following sample demonstrates how to conjugate complex vector by switching the most-significant bit of imaging part:
3579
3580 \begin{lstlisting}
3581
3582 float a[] = { 1, 0, 0, 1, -1, 0, 0, -1 }; /* 1, j, -1, -j */
3583 CvMat A = cvMat(4, 1, CV\_32FC2, &a);
3584 int i, negMask = 0x80000000;
3585 cvXorS(&A, cvScalar(0, *(float*)&negMask, 0, 0 ), &A, 0);
3586 for(i = 0; i < 4; i++ )
3587     printf("(%.1f, %.1f) ", a[i*2], a[i*2+1]);
3588
3589 \end{lstlisting}
3590
3591 The code should print:
3592
3593 \begin{lstlisting}
3594 (1.0,0.0) (0.0,-1.0) (-1.0,0.0) (0.0,1.0)
3595 \end{lstlisting}
3596
3597 \cvCPyFunc{mGet}
3598 Returns the particular element of single-channel floating-point matrix.
3599
3600 \cvdefC{double cvmGet(const CvMat* mat, int row, int col);}
3601 \cvdefPy{mGet(mat,row,col)-> double}
3602
3603 \begin{description}
3604 \cvarg{mat}{Input matrix}
3605 \cvarg{row}{The zero-based index of row}
3606 \cvarg{col}{The zero-based index of column}
3607 \end{description}
3608
3609 The function is a fast replacement for \cvCPyCross{GetReal2D}
3610 in the case of single-channel floating-point matrices. It is faster because
3611 it is inline, it does fewer checks for array type and array element type,
3612 and it checks for the row and column ranges only in debug mode.
3613
3614 \cvCPyFunc{mSet}
3615 Returns a specific element of a single-channel floating-point matrix.
3616
3617 \cvdefC{void cvmSet(CvMat* mat, int row, int col, double value);}
3618 \cvdefPy{mSet(mat,row,col,value)-> None}
3619
3620 \begin{description}
3621 \cvarg{mat}{The matrix}
3622 \cvarg{row}{The zero-based index of row}
3623 \cvarg{col}{The zero-based index of column}
3624 \cvarg{value}{The new value of the matrix element}
3625 \end{description}
3626
3627
3628 The function is a fast replacement for \cvCPyCross{SetReal2D}
3629 in the case of single-channel floating-point matrices. It is faster because
3630 it is inline, it does fewer checks for array type and array element type, 
3631 and it checks for the row and column ranges only in debug mode.
3632
3633 \fi
3634
3635 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
3636 %                                                                              %
3637 %                                  C++ API                                     % 
3638 %                                                                              %
3639 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
3640
3641 \ifCpp
3642
3643 \cvCppFunc{abs}
3644 Computes absolute value of each matrix element
3645
3646 \cvdefCpp{MatExpr<...> abs(const Mat\& src);\newline
3647 MatExpr<...> abs(const MatExpr<...>\& src);}
3648
3649 \begin{description}
3650 \cvarg{src}{matrix or matrix expression}
3651 \end{description}
3652
3653 \texttt{abs} is a meta-function that is expanded to one of \cvCppCross{absdiff} forms:
3654
3655 \begin{itemize}
3656     \item \texttt{C = abs(A-B)} is equivalent to \texttt{absdiff(A, B, C)} and
3657     \item \texttt{C = abs(A)} is equivalent to \texttt{absdiff(A, Scalar::all(0), C)}.
3658     \item \texttt{C = Mat\_<Vec<uchar,\emph{n}> >(abs(A*$\alpha$ + $\beta$))} is equivalent to \texttt{convertScaleAbs(A, C, alpha, beta)}
3659 \end{itemize}
3660
3661 The output matrix will have the same size and the same type as the input one
3662 (except for the last case, where \texttt{C} will be \texttt{depth=CV\_8U}).
3663
3664 See also: \cross{Matrix Expressions}, \cvCppCross{absdiff}, \hyperref[cppfunc.saturatecast]{saturate\_cast}
3665
3666 \cvCppFunc{absdiff}
3667 Computes per-element absolute difference between 2 arrays or between array and a scalar.
3668
3669 \cvdefCpp{void absdiff(const Mat\& src1, const Mat\& src2, Mat\& dst);\newline
3670 void absdiff(const Mat\& src1, const Scalar\& sc, Mat\& dst);\newline
3671 void absdiff(const MatND\& src1, const MatND\& src2, MatND\& dst);\newline
3672 void absdiff(const MatND\& src1, const Scalar\& sc, MatND\& dst);}
3673
3674 \begin{description}
3675 \cvarg{src1}{The first input array}
3676 \cvarg{src2}{The second input array; Must be the same size and same type as \texttt{src1}}
3677 \cvarg{sc}{Scalar; the second input parameter}
3678 \cvarg{dst}{The destination array; it will have the same size and same type as \texttt{src1}; see \texttt{Mat::create}}
3679 \end{description}
3680
3681 The functions \texttt{absdiff} compute:
3682 \begin{itemize}
3683     \item absolute difference between two arrays
3684     \[\texttt{dst}(I) = \texttt{saturate}(|\texttt{src1}(I) - \texttt{src2}(I)|)\]
3685     \item or absolute difference between array and a scalar:
3686     \[\texttt{dst}(I) = \texttt{saturate}(|\texttt{src1}(I) - \texttt{sc}|)\]
3687 \end{itemize}
3688 where \texttt{I} is multi-dimensional index of array elements.
3689 in the case of multi-channel arrays each channel is processed independently.
3690
3691 See also: \cvCppCross{abs}, \hyperref[cppfunc.saturatecast]{saturate\_cast}
3692
3693 \cvCppFunc{add}
3694 Computes the per-element sum of two arrays or an array and a scalar.
3695
3696 \cvdefCpp{void add(const Mat\& src1, const Mat\& src2, Mat\& dst);\newline
3697 void add(const Mat\& src1, const Mat\& src2, \par Mat\& dst, const Mat\& mask);\newline
3698 void add(const Mat\& src1, const Scalar\& sc, \par Mat\& dst, const Mat\& mask=Mat());\newline
3699 void add(const MatND\& src1, const MatND\& src2, MatND\& dst);\newline
3700 void add(const MatND\& src1, const MatND\& src2, \par MatND\& dst, const MatND\& mask);\newline
3701 void add(const MatND\& src1, const Scalar\& sc, \par MatND\& dst, const MatND\& mask=MatND());}
3702
3703 \begin{description}
3704 \cvarg{src1}{The first source array}
3705 \cvarg{src2}{The second source array. It must have the same size and same type as \texttt{src1}}
3706 \cvarg{sc}{Scalar; the second input parameter}
3707 \cvarg{dst}{The destination array; it will have the same size and same type as \texttt{src1}; see \texttt{Mat::create}}
3708 \cvarg{mask}{The optional operation mask, 8-bit single channel array;
3709              specifies elements of the destination array to be changed}
3710 \end{description}
3711
3712 The functions \texttt{add} compute:
3713 \begin{itemize}
3714     \item the sum of two arrays:
3715     \[\texttt{dst}(I) = \texttt{saturate}(\texttt{src1}(I) + \texttt{src2}(I))\quad\texttt{if mask}(I)\ne0\]
3716     \item or the sum of array and a scalar:
3717     \[\texttt{dst}(I) = \texttt{saturate}(\texttt{src1}(I) + \texttt{sc})\quad\texttt{if mask}(I)\ne0\]
3718 \end{itemize}
3719 where \texttt{I} is multi-dimensional index of array elements.
3720
3721 The first function in the above list can be replaced with matrix expressions:
3722 \begin{lstlisting}
3723 dst = src1 + src2;
3724 dst += src1; // equivalent to add(dst, src1, dst);
3725 \end{lstlisting}
3726
3727 in the case of multi-channel arrays each channel is processed independently.
3728
3729 See also: \cvCppCross{subtract}, \cvCppCross{addWeighted}, \cvCppCross{scaleAdd}, \cvCppCross{convertScale},
3730 \cross{Matrix Expressions}, \hyperref[cppfunc.saturatecast]{saturate\_cast}.
3731
3732 \cvCppFunc{addWeighted}
3733 Computes the weighted sum of two arrays.
3734
3735 \cvdefCpp{void addWeighted(const Mat\& src1, double alpha, const Mat\& src2,\par
3736                  double beta, double gamma, Mat\& dst);\newline
3737 void addWeighted(const MatND\& src1, double alpha, const MatND\& src2,\par
3738                  double beta, double gamma, MatND\& dst);
3739 }
3740
3741 \begin{description}
3742 \cvarg{src1}{The first source array}
3743 \cvarg{alpha}{Weight for the first array elements}
3744 \cvarg{src2}{The second source array; must have the same size and same type as \texttt{src1}}
3745 \cvarg{beta}{Weight for the second array elements}
3746 \cvarg{dst}{The destination array; it will have the same size and same type as \texttt{src1}}
3747 \cvarg{gamma}{Scalar, added to each sum}
3748 \end{description}
3749
3750 The functions \texttt{addWeighted} calculate the weighted sum of two arrays as follows:
3751 \[\texttt{dst}(I)=\texttt{saturate}(\texttt{src1}(I)*\texttt{alpha} + \texttt{src2}(I)*\texttt{beta} + \texttt{gamma})\]
3752 where \texttt{I} is multi-dimensional index of array elements.
3753
3754 The first function can be replaced with a matrix expression:
3755 \begin{lstlisting}
3756 dst = src1*alpha + src2*beta + gamma;
3757 \end{lstlisting}
3758
3759 In the case of multi-channel arrays each channel is processed independently.
3760
3761 See also: \cvCppCross{add}, \cvCppCross{subtract}, \cvCppCross{scaleAdd}, \cvCppCross{convertScale},
3762 \cross{Matrix Expressions}, \hyperref[cppfunc.saturatecast]{saturate\_cast}.
3763
3764 \subsection{cv::bitwise\_and}\label{cppfunc.bitwise.and}
3765 Calculates per-element bit-wise conjunction of two arrays and an array and a scalar.
3766
3767 \cvdefCpp{void bitwise\_and(const Mat\& src1, const Mat\& src2,\par Mat\& dst, const Mat\& mask=Mat());\newline
3768 void bitwise\_and(const Mat\& src1, const Scalar\& sc,\par  Mat\& dst, const Mat\& mask=Mat());\newline
3769 void bitwise\_and(const MatND\& src1, const MatND\& src2,\par  MatND\& dst, const MatND\& mask=MatND());\newline
3770 void bitwise\_and(const MatND\& src1, const Scalar\& sc,\par  MatND\& dst, const MatND\& mask=MatND());}
3771
3772 \begin{description}
3773 \cvarg{src1}{The first source array}
3774 \cvarg{src2}{The second source array. It must have the same size and same type as \texttt{src1}}
3775 \cvarg{sc}{Scalar; the second input parameter}
3776 \cvarg{dst}{The destination array; it will have the same size and same type as \texttt{src1}; see \texttt{Mat::create}}
3777 \cvarg{mask}{The optional operation mask, 8-bit single channel array;
3778              specifies elements of the destination array to be changed}
3779 \end{description}
3780
3781 The functions \texttt{bitwise\_and} compute per-element bit-wise logical conjunction:
3782 \begin{itemize}
3783     \item of two arrays
3784     \[\texttt{dst}(I) = \texttt{src1}(I) \wedge \texttt{src2}(I)\quad\texttt{if mask}(I)\ne0\]
3785     \item or array and a scalar:
3786     \[\texttt{dst}(I) = \texttt{src1}(I) \wedge \texttt{sc}\quad\texttt{if mask}(I)\ne0\]
3787 \end{itemize}
3788
3789 In the case of floating-point arrays their machine-specific bit representations (usually IEEE754-compliant) are used for the operation, and in the case of multi-channel arrays each channel is processed independently.
3790
3791 See also: \hyperref[cppfunc.bitwise.and]{bitwise\_and}, \hyperref[cppfunc.bitwise.not]{bitwise\_not}, \hyperref[cppfunc.bitwise.xor]{bitwise\_xor}
3792
3793 \subsection{cv::bitwise\_not}\label{cppfunc.bitwise.not}
3794 Inverts every bit of array
3795
3796 \cvdefCpp{void bitwise\_not(const Mat\& src, Mat\& dst);\newline
3797 void bitwise\_not(const MatND\& src, MatND\& dst);}
3798 \begin{description}
3799 \cvarg{src1}{The source array}
3800 \cvarg{dst}{The destination array; it is reallocated to be of the same size and
3801             the same type as \texttt{src}; see \texttt{Mat::create}}
3802 \cvarg{mask}{The optional operation mask, 8-bit single channel array;
3803              specifies elements of the destination array to be changed}
3804 \end{description}
3805
3806 The functions \texttt{bitwise\_not} compute per-element bit-wise inversion of the source array:
3807 \[\texttt{dst}(I) = \neg\texttt{src}(I)\]
3808
3809 In the case of floating-point source array its machine-specific bit representation (usually IEEE754-compliant) is used for the operation. in the case of multi-channel arrays each channel is processed independently.
3810
3811 See also: \hyperref[cppfunc.bitwise.and]{bitwise\_and}, \hyperref[cppfunc.bitwise.or]{bitwise\_or}, \hyperref[cppfunc.bitwise.xor]{bitwise\_xor}
3812
3813
3814 \subsection{cv::bitwise\_or}\label{cppfunc.bitwise.or}
3815 Calculates per-element bit-wise disjunction of two arrays and an array and a scalar.
3816
3817 \cvdefCpp{void bitwise\_or(const Mat\& src1, const Mat\& src2,\par Mat\& dst, const Mat\& mask=Mat());\newline
3818 void bitwise\_or(const Mat\& src1, const Scalar\& sc,\par  Mat\& dst, const Mat\& mask=Mat());\newline
3819 void bitwise\_or(const MatND\& src1, const MatND\& src2,\par  MatND\& dst, const MatND\& mask=MatND());\newline
3820 void bitwise\_or(const MatND\& src1, const Scalar\& sc,\par  MatND\& dst, const MatND\& mask=MatND());}
3821 \begin{description}
3822 \cvarg{src1}{The first source array}
3823 \cvarg{src2}{The second source array. It must have the same size and same type as \texttt{src1}}
3824 \cvarg{sc}{Scalar; the second input parameter}
3825 \cvarg{dst}{The destination array; it is reallocated to be of the same size and
3826             the same type as \texttt{src1}; see \texttt{Mat::create}}
3827 \cvarg{mask}{The optional operation mask, 8-bit single channel array;
3828              specifies elements of the destination array to be changed}
3829 \end{description}
3830
3831 The functions \texttt{bitwise\_or} compute per-element bit-wise logical disjunction
3832 \begin{itemize}
3833     \item of two arrays
3834     \[\texttt{dst}(I) = \texttt{src1}(I) \vee \texttt{src2}(I)\quad\texttt{if mask}(I)\ne0\]
3835     \item or array and a scalar:
3836     \[\texttt{dst}(I) = \texttt{src1}(I) \vee \texttt{sc}\quad\texttt{if mask}(I)\ne0\]
3837 \end{itemize}
3838
3839 In the case of floating-point arrays their machine-specific bit representations (usually IEEE754-compliant) are used for the operation. in the case of multi-channel arrays each channel is processed independently.
3840
3841 See also: \hyperref[cppfunc.bitwise.and]{bitwise\_and}, \hyperref[cppfunc.bitwise.not]{bitwise\_not}, \hyperref[cppfunc.bitwise.or]{bitwise\_or}
3842
3843 \subsection{cv::bitwise\_xor}\label{cppfunc.bitwise.xor}
3844 Calculates per-element bit-wise "exclusive or" operation on two arrays and an array and a scalar.
3845
3846 \cvdefCpp{void bitwise\_xor(const Mat\& src1, const Mat\& src2,\par Mat\& dst, const Mat\& mask=Mat());\newline
3847 void bitwise\_xor(const Mat\& src1, const Scalar\& sc,\par  Mat\& dst, const Mat\& mask=Mat());\newline
3848 void bitwise\_xor(const MatND\& src1, const MatND\& src2,\par  MatND\& dst, const MatND\& mask=MatND());\newline
3849 void bitwise\_xor(const MatND\& src1, const Scalar\& sc,\par  MatND\& dst, const MatND\& mask=MatND());}
3850 \begin{description}
3851 \cvarg{src1}{The first source array}
3852 \cvarg{src2}{The second source array. It must have the same size and same type as \texttt{src1}}
3853 \cvarg{sc}{Scalar; the second input parameter}
3854 \cvarg{dst}{The destination array; it is reallocated to be of the same size and
3855             the same type as \texttt{src1}; see \texttt{Mat::create}}
3856 \cvarg{mask}{The optional operation mask, 8-bit single channel array;
3857              specifies elements of the destination array to be changed}
3858 \end{description}
3859
3860 The functions \texttt{bitwise\_xor} compute per-element bit-wise logical "exclusive or" operation
3861
3862 \begin{itemize}
3863     \item on two arrays
3864     \[\texttt{dst}(I) = \texttt{src1}(I) \oplus \texttt{src2}(I)\quad\texttt{if mask}(I)\ne0\]
3865     \item or array and a scalar:
3866     \[\texttt{dst}(I) = \texttt{src1}(I) \oplus \texttt{sc}\quad\texttt{if mask}(I)\ne0\]
3867 \end{itemize}
3868
3869 In the case of floating-point arrays their machine-specific bit representations (usually IEEE754-compliant) are used for the operation. in the case of multi-channel arrays each channel is processed independently.
3870
3871 See also: \hyperref[cppfunc.bitwise.and]{bitwise\_and}, \hyperref[cppfunc.bitwise.not]{bitwise\_not}, \hyperref[cppfunc.bitwise.or]{bitwise\_or}
3872
3873 \cvCppFunc{calcCovarMatrix}
3874 Calculates covariation matrix of a set of vectors
3875
3876 \cvdefCpp{void calcCovarMatrix( const Mat* samples, int nsamples,\par
3877                       Mat\& covar, Mat\& mean,\par
3878                       int flags, int ctype=CV\_64F);\newline
3879 void calcCovarMatrix( const Mat\& samples, Mat\& covar, Mat\& mean,\par
3880                       int flags, int ctype=CV\_64F);}
3881 \begin{description}
3882 \cvarg{samples}{The samples, stored as separate matrices, or as rows or columns of a single matrix}
3883 \cvarg{nsamples}{The number of samples when they are stored separately}
3884 \cvarg{covar}{The output covariance matrix; it will have type=\texttt{ctype} and square size}
3885 \cvarg{mean}{The input or output (depending on the flags) array - the mean (average) vector of the input vectors}
3886 \cvarg{flags}{The operation flags, a combination of the following values
3887 \begin{description}
3888 \cvarg{CV\_COVAR\_SCRAMBLED}{The output covariance matrix is calculated as:
3889 \[
3890  \texttt{scale} \cdot [ \texttt{vects} [0]- \texttt{mean} ,\texttt{vects} [1]- \texttt{mean} ,...]^T \cdot [\texttt{vects} [0]-\texttt{mean} ,\texttt{vects} [1]-\texttt{mean} ,...] 
3891 \],
3892 that is, the covariance matrix will be $\texttt{nsamples} \times \texttt{nsamples}$.
3893 Such an unusual covariance matrix is used for fast PCA
3894 of a set of very large vectors (see, for example, the EigenFaces technique
3895 for face recognition). Eigenvalues of this "scrambled" matrix will
3896 match the eigenvalues of the true covariance matrix and the "true"
3897 eigenvectors can be easily calculated from the eigenvectors of the
3898 "scrambled" covariance matrix.}
3899 \cvarg{CV\_COVAR\_NORMAL}{The output covariance matrix is calculated as:
3900 \[
3901  \texttt{scale} \cdot [ \texttt{vects} [0]- \texttt{mean} ,\texttt{vects} [1]- \texttt{mean} ,...] \cdot [\texttt{vects} [0]-\texttt{mean} ,\texttt{vects} [1]-\texttt{mean} ,...]^T 
3902 \],
3903 that is, \texttt{covar} will be a square matrix
3904 of the same size as the total number of elements in each
3905 input vector. One and only one of \texttt{CV\_COVAR\_SCRAMBLED} and
3906 \texttt{CV\_COVAR\_NORMAL} must be specified}
3907 \cvarg{CV\_COVAR\_USE\_AVG}{If the flag is specified, the function does not calculate \texttt{mean} from the input vectors, but, instead, uses the passed \texttt{mean} vector. This is useful if \texttt{mean} has been pre-computed or known a-priori, or if the covariance matrix is calculated by parts - in this case, \texttt{mean} is not a mean vector of the input sub-set of vectors, but rather the mean vector of the whole set.}
3908 \cvarg{CV\_COVAR\_SCALE}{If the flag is specified, the covariance matrix is scaled. In the "normal" mode \texttt{scale} is \texttt{1./nsamples}; in the "scrambled" mode \texttt{scale} is the reciprocal of the total number of elements in each input vector. By default (if the flag is not specified) the covariance matrix is not scaled (i.e. \texttt{scale=1}).}
3909
3910 \cvarg{CV\_COVAR\_ROWS}{[Only useful in the second variant of the function] The flag means that all the input vectors are stored as rows of the \texttt{samples} matrix. \texttt{mean} should be a single-row vector in this case.}
3911 \cvarg{CV\_COVAR\_COLS}{[Only useful in the second variant of the function] The flag means that all the input vectors are stored as columns of the \texttt{samples} matrix. \texttt{mean} should be a single-column vector in this case.}
3912
3913 \end{description}}
3914 \end{description}
3915
3916 The functions \texttt{calcCovarMatrix} calculate the covariance matrix
3917 and, optionally, the mean vector of the set of input vectors.
3918
3919 See also: \cvCppCross{PCA}, \cvCppCross{mulTransposed}, \cvCppCross{Mahalanobis}
3920
3921 \cvCppFunc{cartToPolar}
3922 Calculates the magnitude and angle of 2d vectors.
3923
3924 \cvdefCpp{void cartToPolar(const Mat\& x, const Mat\& y,\par
3925                  Mat\& magnitude, Mat\& angle,\par
3926                  bool angleInDegrees=false);}
3927 \begin{description}
3928 \cvarg{x}{The array of x-coordinates; must be single-precision or double-precision floating-point array}
3929 \cvarg{y}{The array of y-coordinates; it must have the same size and same type as \texttt{x}}
3930 \cvarg{magnitude}{The destination array of magnitudes of the same size and same type as \texttt{x}}
3931 \cvarg{angle}{The destination array of angles of the same size and same type as \texttt{x}.
3932 The angles are measured in radians $(0$ to $2 \pi )$ or in degrees (0 to 360 degrees).}
3933 \cvarg{angleInDegrees}{The flag indicating whether the angles are measured in radians, which is default mode, or in degrees}
3934 \end{description}
3935
3936 The function \texttt{cartToPolar} calculates either the magnitude, angle, or both of every 2d vector (x(I),y(I)):
3937
3938 \[
3939 \begin{array}{l}
3940 \texttt{magnitude}(I)=\sqrt{\texttt{x}(I)^2+\texttt{y}(I)^2},\\
3941 \texttt{angle}(I)=\texttt{atan2}(\texttt{y}(I), \texttt{x}(I))[\cdot180/\pi]
3942 \end{array}
3943 \]
3944
3945 The angles are calculated with $\sim\,0.3^\circ$ accuracy. For the (0,0) point, the angle is set to 0.
3946
3947 \cvCppFunc{checkRange}
3948 Checks every element of an input array for invalid values.
3949
3950 \cvdefCpp{bool checkRange(const Mat\& src, bool quiet=true, Point* pos=0,\par
3951                 double minVal=-DBL\_MAX, double maxVal=DBL\_MAX);\newline
3952 bool checkRange(const MatND\& src, bool quiet=true, int* pos=0,\par
3953                 double minVal=-DBL\_MAX, double maxVal=DBL\_MAX);}
3954 \begin{description}
3955 \cvarg{src}{The array to check}
3956 \cvarg{quiet}{The flag indicating whether the functions quietly return false when the array elements are out of range, or they throw an exception.}
3957 \cvarg{pos}{The optional output parameter, where the position of the first outlier is stored. In the second function \texttt{pos}, when not NULL, must be a pointer to array of \texttt{src.dims} elements}
3958 \cvarg{minVal}{The inclusive lower boundary of valid values range}
3959 \cvarg{maxVal}{The exclusive upper boundary of valid values range}
3960 \end{description}
3961
3962 The functions \texttt{checkRange} check that every array element is
3963 neither NaN nor $\pm \infty $. When \texttt{minVal < -DBL\_MAX} and \texttt{maxVal < DBL\_MAX}, then the functions also check that
3964 each value is between \texttt{minVal} and \texttt{maxVal}. in the case of multi-channel arrays each channel is processed independently.
3965 If some values are out of range, position of the first outlier is stored in \texttt{pos} (when $\texttt{pos}\ne0$), and then the functions either return false (when \texttt{quiet=true}) or throw an exception.
3966
3967
3968 \cvCppFunc{compare}
3969 Performs per-element comparison of two arrays or an array and scalar value.
3970
3971 \cvdefCpp{void compare(const Mat\& src1, const Mat\& src2, Mat\& dst, int cmpop);\newline
3972 void compare(const Mat\& src1, double value, \par Mat\& dst, int cmpop);\newline
3973 void compare(const MatND\& src1, const MatND\& src2, \par MatND\& dst, int cmpop);\newline
3974 void compare(const MatND\& src1, double value, \par MatND\& dst, int cmpop);}
3975 \begin{description}
3976 \cvarg{src1}{The first source array}
3977 \cvarg{src2}{The second source array; must have the same size and same type as \texttt{src1}}
3978 \cvarg{value}{The scalar value to compare each array element with}
3979 \cvarg{dst}{The destination array; will have the same size as \texttt{src1} and type=\texttt{CV\_8UC1}}
3980 \cvarg{cmpop}{The flag specifying the relation between the elements to be checked
3981 \begin{description}
3982  \cvarg{CMP\_EQ}{$\texttt{src1}(I) = \texttt{src2}(I)$ or $\texttt{src1}(I) = \texttt{value}$}
3983  \cvarg{CMP\_GT}{$\texttt{src1}(I) > \texttt{src2}(I)$ or $\texttt{src1}(I) > \texttt{value}$}
3984  \cvarg{CMP\_GE}{$\texttt{src1}(I) \geq \texttt{src2}(I)$ or $\texttt{src1}(I) \geq \texttt{value}$}
3985  \cvarg{CMP\_LT}{$\texttt{src1}(I) < \texttt{src2}(I)$ or $\texttt{src1}(I) < \texttt{value}$}
3986  \cvarg{CMP\_LE}{$\texttt{src1}(I) \leq \texttt{src2}(I)$ or $\texttt{src1}(I) \leq \texttt{value}$}
3987  \cvarg{CMP\_NE}{$\texttt{src1}(I) \ne \texttt{src2}(I)$ or $\texttt{src1}(I) \ne \texttt{value}$}
3988 \end{description}}
3989 \end{description}
3990
3991 The functions \texttt{compare} compare each element of \texttt{src1} with the corresponding element of \texttt{src2}
3992 or with real scalar \texttt{value}. When the comparison result is true, the corresponding element of destination array is set to 255, otherwise it is set to 0:
3993 \begin{itemize}
3994     \item \texttt{dst(I) = src1(I) cmpop src2(I) ? 255 : 0}
3995     \item \texttt{dst(I) = src1(I) cmpop value ? 255 : 0}
3996 \end{itemize}
3997
3998 The comparison operations can be replaced with the equivalent matrix expressions:
3999
4000 \begin{lstlisting}
4001 Mat dst1 = src1 >= src2;
4002 Mat dst2 = src1 < 8;
4003 ...
4004 \end{lstlisting}
4005
4006 See also: \cvCppCross{checkRange}, \cvCppCross{min}, \cvCppCross{max}, \cvCppCross{threshold}, \cross{Matrix Expressions}
4007
4008 \cvCppFunc{completeSymm}
4009 Copies the lower or the upper half of a square matrix to another half.
4010
4011 \cvdefCpp{void completeSymm(Mat\& mtx, bool lowerToUpper=false);}
4012 \begin{description}
4013 \cvarg{mtx}{Input-output floating-point square matrix}
4014 \cvarg{lowerToUpper}{If true, the lower half is copied to the upper half, otherwise the upper half is copied to the lower half}
4015 \end{description}
4016
4017 The function \texttt{completeSymm} copies the lower half of a square matrix to its another half; the matrix diagonal remains unchanged:
4018
4019 \begin{itemize}
4020     \item $\texttt{mtx}_{ij}=\texttt{mtx}_{ji}$ for $i > j$ if \texttt{lowerToUpper=false}
4021     \item $\texttt{mtx}_{ij}=\texttt{mtx}_{ji}$ for $i < j$ if \texttt{lowerToUpper=true}
4022 \end{itemize}
4023
4024 See also: \cvCppCross{flip}, \cvCppCross{transpose}
4025
4026 \cvCppFunc{convertScaleAbs}
4027 Scales, computes absolute values and converts the result to 8-bit.
4028
4029 \cvdefCpp{void convertScaleAbs(const Mat\& src, Mat\& dst, double alpha=1, double beta=0);}
4030 \begin{description}
4031 \cvarg{src}{The source array}
4032 \cvarg{dst}{The destination array}
4033 \cvarg{alpha}{The optional scale factor}
4034 \cvarg{beta}{The optional delta added to the scaled values}
4035 \end{description}
4036
4037 On each element of the input array the function \texttt{convertScaleAbs} performs 3 operations sequentially: scaling, taking absolute value, conversion to unsigned 8-bit type:
4038 \[\texttt{dst}(I)=\texttt{saturate\_cast<uchar>}(|\texttt{src}(I)*\texttt{alpha} + \texttt{beta}|)\]
4039
4040 in the case of multi-channel arrays the function processes each channel independently. When the output is not 8-bit, the operation can be emulated by calling \texttt{Mat::convertTo} method (or by using matrix expressions) and then by computing absolute value of the result, for example:
4041
4042 \begin{lstlisting}
4043 Mat_<float> A(30,30);
4044 randu(A, Scalar(-100), Scalar(100));
4045 Mat_<float> B = A*5 + 3;
4046 B = abs(B);
4047 // Mat_<float> B = abs(A*5+3) will also do the job,
4048 // but it will allocate a temporary matrix
4049 \end{lstlisting}
4050
4051 See also: \cvCppCross{Mat::convertTo}, \cvCppCross{abs}
4052
4053 \cvCppFunc{countNonZero}
4054 Counts non-zero array elements.
4055
4056 \cvdefCpp{int countNonZero( const Mat\& mtx );\newline
4057 int countNonZero( const MatND\& mtx );}
4058 \begin{description}
4059 \cvarg{mtx}Single-channel array
4060 \end{description}
4061
4062 The function \texttt{cvCountNonZero} returns the number of non-zero elements in mtx:
4063
4064 \[ \sum_{I:\;\texttt{mtx}(I)\ne0} 1 \]
4065
4066 See also: \cvCppCross{mean}, \cvCppCross{meanStdDev}, \cvCppCross{norm}, \cvCppCross{minMaxLoc}, \cvCppCross{calcCovarMatrix}
4067
4068 \cvCppFunc{cubeRoot}
4069 Computes cube root of the argument
4070
4071 \cvdefCpp{float cubeRoot(float val);}
4072 \begin{description}
4073 \cvarg{val}The function argument
4074 \end{description}
4075
4076 The function \texttt{cubeRoot} computes $\sqrt[3]{\texttt{val}}$.
4077 Negative arguments are handled correctly, \emph{NaN} and $\pm\infty$ are not handled.
4078 The accuracy approaches the maximum possible accuracy for single-precision data.
4079
4080 \cvCppFunc{cvarrToMat}
4081 Converts CvMat, IplImage or CvMatND to cv::Mat.
4082
4083 \cvdefCpp{Mat cvarrToMat(const CvArr* src, bool copyData=false, bool allowND=true, int coiMode=0);}
4084 \begin{description}
4085 \cvarg{src}{The source \texttt{CvMat}, \texttt{IplImage} or \texttt{CvMatND}}
4086 \cvarg{copyData}{When it is false (default value), no data is copied, only the new header is created.
4087  In this case the original array should not be deallocated while the new matrix header is used. The the parameter is true, all the data is copied, then user may deallocate the original array right after the conversion}
4088 \cvarg{allowND}{When it is true (default value), then \texttt{CvMatND} is converted to \texttt{Mat} if it's possible
4089 (e.g. then the data is contiguous). If it's not possible, or when the parameter is false, the function will report an error}
4090 \cvarg{coiMode}{The parameter specifies how the IplImage COI (when set) is handled.
4091 \begin{itemize}
4092     \item If \texttt{coiMode=0}, the function will report an error if COI is set.
4093     \item If \texttt{coiMode=1}, the function will never report an error; instead it returns the header to the whole original image and user will have to check and process COI manually, see \cvCppCross{extractImageCOI}.
4094 %    \item If \texttt{coiMode=2}, the function will extract the COI into the separate matrix. \emph{This is also done when the COI is set and }\texttt{copyData=true}}
4095 \end{itemize}}
4096 \end{description}
4097
4098 The function \texttt{cvarrToMat} converts \cross{CvMat}, \cross{IplImage} or \cross{CvMatND} header to \cvCppCross{Mat} header, and optionally duplicates the underlying data. The constructed header is returned by the function.
4099
4100 When \texttt{copyData=false}, the conversion is done really fast (in O(1) time) and the newly created matrix header will have \texttt{refcount=0}, which means that no reference counting is done for the matrix data, and user has to preserve the data until the new header is destructed. Otherwise, when \texttt{copyData=true}, the new buffer will be allocated and managed as if you created a new matrix from scratch and copy the data there. That is,
4101 \texttt{cvarrToMat(src, true) $\sim$ cvarrToMat(src, false).clone()} (assuming that COI is not set). The function provides uniform way of supporting \cross{CvArr} paradigm in the code that is migrated to use new-style data structures internally. The reverse transformation, from \cvCppCross{Mat} to \cross{CvMat} or \cross{IplImage} can be done by simple assignment:
4102
4103 \begin{lstlisting}
4104 CvMat* A = cvCreateMat(10, 10, CV_32F);
4105 cvSetIdentity(A);
4106 IplImage A1; cvGetImage(A, &A1);
4107 Mat B = cvarrToMat(A);
4108 Mat B1 = cvarrToMat(&A1);
4109 IplImage C = B;
4110 CvMat C1 = B1;
4111 // now A, A1, B, B1, C and C1 are different headers
4112 // for the same 10x10 floating-point array.
4113 // note, that you will need to use "&"
4114 // to pass C & C1 to OpenCV functions, e.g:
4115 printf("%g", cvDet(&C1));
4116 \end{lstlisting}
4117
4118 Normally, the function is used to convert an old-style 2D array (\cross{CvMat} or \cross{IplImage}) to \texttt{Mat}, however, the function can also take \cross{CvMatND} on input and create \cvCppCross{Mat} for it, if it's possible. And for \texttt{CvMatND A} it is possible if and only if \texttt{A.dim[i].size*A.dim.step[i] == A.dim.step[i-1]} for all or for all but one \texttt{i, 0 < i < A.dims}. That is, the matrix data should be continuous or it should be representable as a sequence of continuous matrices. By using this function in this way, you can process \cross{CvMatND} using arbitrary element-wise function. But for more complex operations, such as filtering functions, it will not work, and you need to convert \cross{CvMatND} to \cvCppCross{MatND} using the corresponding constructor of the latter.
4119
4120 The last parameter, \texttt{coiMode}, specifies how to react on an image with COI set: by default it's 0, and then the function reports an error when an image with COI comes in. And \texttt{coiMode=1} means that no error is signaled - user has to check COI presence and handle it manually. The modern structures, such as \cvCppCross{Mat} and \cvCppCross{MatND} do not support COI natively. To process individual channel of an new-style array, you will need either to organize loop over the array (e.g. using matrix iterators) where the channel of interest will be processed, or extract the COI using \cvCppCross{mixChannels} (for new-style arrays) or \cvCppCross{extractImageCOI} (for old-style arrays), process this individual channel and insert it back to the destination array if need (using \cvCppCross{mixChannel} or \cvCppCross{insertImageCOI}, respectively).
4121
4122 See also: \cvCppCross{cvGetImage}, \cvCppCross{cvGetMat}, \cvCppCross{cvGetMatND}, \cvCppCross{extractImageCOI}, \cvCppCross{insertImageCOI}, \cvCppCross{mixChannels}
4123
4124
4125 \cvCppFunc{dct}
4126 Performs a forward or inverse discrete cosine transform of 1D or 2D array
4127
4128 \cvdefCpp{void dct(const Mat\& src, Mat\& dst, int flags=0);}
4129 \begin{description}
4130 \cvarg{src}{The source floating-point array}
4131 \cvarg{dst}{The destination array; will have the same size and same type as \texttt{src}}
4132 \cvarg{flags}\cvarg{flags}{Transformation flags, a combination of the following values
4133 \begin{description}
4134 \cvarg{DCT\_INVERSE}{do an inverse 1D or 2D transform instead of the default forward transform.}
4135 \cvarg{DCT\_ROWS}{do a forward or inverse transform of every individual row of the input matrix. This flag allows user to transform multiple vectors simultaneously and can be used to decrease the overhead (which is sometimes several times larger than the processing itself), to do 3D and higher-dimensional transforms and so forth.}
4136 \end{description}}
4137 \end{description}
4138
4139 The function \texttt{dct} performs a forward or inverse discrete cosine transform (DCT) of a 1D or 2D floating-point array:
4140
4141 Forward Cosine transform of 1D vector of $N$ elements:
4142 \[Y = C^{(N)} \cdot X\]
4143 where
4144 \[C^{(N)}_{jk}=\sqrt{\alpha_j/N}\cos\left(\frac{\pi(2k+1)j}{2N}\right)\]
4145 and $\alpha_0=1$, $\alpha_j=2$ for $j > 0$.
4146
4147 Inverse Cosine transform of 1D vector of N elements:
4148 \[X = \left(C^{(N)}\right)^{-1} \cdot Y = \left(C^{(N)}\right)^T \cdot Y\]
4149 (since $C^{(N)}$ is orthogonal matrix, $C^{(N)} \cdot \left(C^{(N)}\right)^T = I$)
4150
4151 Forward Cosine transform of 2D $M \times N$ matrix:
4152 \[Y = C^{(N)} \cdot X \cdot \left(C^{(N)}\right)^T\]
4153
4154 Inverse Cosine transform of 2D vector of $M \times N$ elements:
4155 \[X = \left(C^{(N)}\right)^T \cdot X \cdot C^{(N)}\]
4156
4157 The function chooses the mode of operation by looking at the flags and size of the input array:
4158 \begin{itemize}
4159     \item if \texttt{(flags \& DCT\_INVERSE) == 0}, the function does forward 1D or 2D transform, otherwise it is inverse 1D or 2D transform.
4160     \item if \texttt{(flags \& DCT\_ROWS) $\ne$ 0}, the function performs 1D transform of each row.
4161     \item otherwise, if the array is a single column or a single row, the function performs 1D transform
4162     \item otherwise it performs 2D transform.
4163 \end{itemize}
4164
4165 \textbf{Important note}: currently cv::dct supports even-size arrays (2, 4, 6 ...). For data analysis and approximation you can pad the array when necessary.
4166
4167 Also, the function's performance depends very much, and not monotonically, on the array size, see \cvCppCross{getOptimalDFTSize}. In the current implementation DCT of a vector of size \texttt{N} is computed via DFT of a vector of size \texttt{N/2}, thus the optimal DCT size $\texttt{N}^*\geq\texttt{N}$ can be computed as:
4168
4169 \begin{lstlisting}
4170 size_t getOptimalDCTSize(size_t N) { return 2*getOptimalDFTSize((N+1)/2); }
4171 \end{lstlisting}
4172
4173 See also: \cvCppCross{dft}, \cvCppCross{getOptimalDFTSize}, \cvCppCross{idct}
4174
4175
4176 \cvCppFunc{dft}
4177 Performs a forward or inverse Discrete Fourier transform of 1D or 2D floating-point array.
4178
4179 \cvdefCpp{void dft(const Mat\& src, Mat\& dst, int flags=0, int nonzeroRows=0);}
4180 \begin{description}
4181 \cvarg{src}{The source array, real or complex}
4182 \cvarg{dst}{The destination array, which size and type depends on the \texttt{flags}}
4183 \cvarg{flags}{Transformation flags, a combination of the following values
4184 \begin{description}
4185 \cvarg{DFT\_INVERSE}{do an inverse 1D or 2D transform instead of the default forward transform.}
4186 \cvarg{DFT\_SCALE}{scale the result: divide it by the number of array elements. Normally, it is combined with \texttt{DFT\_INVERSE}}.
4187 \cvarg{DFT\_ROWS}{do a forward or inverse transform of every individual row of the input matrix. This flag allows the user to transform multiple vectors simultaneously and can be used to decrease the overhead (which is sometimes several times larger than the processing itself), to do 3D and higher-dimensional transforms and so forth.}
4188 \cvarg{DFT\_COMPLEX\_OUTPUT}{then the function performs forward transformation of 1D or 2D real array, the result, though being a complex array, has complex-conjugate symmetry (\emph{CCS}), see the description below. Such an array can be packed into real array of the same size as input, which is the fastest option and which is what the function does by default. However, you may wish to get the full complex array (for simpler spectrum analysis etc.). Pass the flag to tell the function to produce full-size complex output array.}
4189 \cvarg{DFT\_REAL\_OUTPUT}{then the function performs inverse transformation of 1D or 2D complex array, the result is normally a complex array of the same size. However, if the source array has conjugate-complex symmetry (for example, it is a result of forward transformation with \texttt{DFT\_COMPLEX\_OUTPUT} flag), then the output is real array. While the function itself does not check whether the input is symmetrical or not, you can pass the flag and then the function will assume the symmetry and produce the real output array. Note that when the input is packed real array and inverse transformation is executed, the function treats the input as packed complex-conjugate symmetrical array, so the output will also be real array}
4190 \end{description}}
4191 \cvarg{nonzeroRows}{When the parameter $\ne 0$, the function assumes that only the first \texttt{nonzeroRows} rows of the input array (\texttt{DFT\_INVERSE} is not set) or only the first \texttt{nonzeroRows} of the output array (\texttt{DFT\_INVERSE} is set) contain non-zeros, thus the function can handle the rest of the rows more efficiently and thus save some time. This technique is very useful for computing array cross-correlation or convolution using DFT}
4192 \end{description}
4193
4194 Forward Fourier transform of 1D vector of N elements:
4195 \[Y = F^{(N)} \cdot X,\]
4196 where $F^{(N)}_{jk}=\exp(-2\pi i j k/N)$ and $i=\sqrt{-1}$
4197
4198 Inverse Fourier transform of 1D vector of N elements:
4199 \[
4200 \begin{array}{l}
4201 X'= \left(F^{(N)}\right)^{-1} \cdot Y = \left(F^{(N)}\right)^* \cdot y \\
4202 X = (1/N) \cdot X,
4203 \end{array}
4204 \]
4205 where $F^*=\left(\textrm{Re}(F^{(N)})-\textrm{Im}(F^{(N)})\right)^T$
4206
4207 Forward Fourier transform of 2D vector of $M \times N$ elements:
4208 \[Y = F^{(M)} \cdot X \cdot F^{(N)}\]
4209
4210 Inverse Fourier transform of 2D vector of $M \times N$ elements:
4211 \[
4212 \begin{array}{l}
4213 X'= \left(F^{(M)}\right)^* \cdot Y \cdot \left(F^{(N)}\right)^*\\
4214 X = \frac{1}{M \cdot N} \cdot X'
4215 \end{array}
4216 \]
4217
4218 In the case of real (single-channel) data, the packed format called \emph{CCS} (complex-conjugate-symmetrical) that was borrowed from IPL and used to represent the result of a forward Fourier transform or input for an inverse Fourier transform:
4219
4220 \[\begin{bmatrix}
4221 Re Y_{0,0} & Re Y_{0,1} & Im Y_{0,1} & Re Y_{0,2} & Im Y_{0,2} & \cdots & Re Y_{0,N/2-1} & Im Y_{0,N/2-1} & Re Y_{0,N/2} \\
4222 Re Y_{1,0} & Re Y_{1,1} & Im Y_{1,1} & Re Y_{1,2} & Im Y_{1,2} & \cdots & Re Y_{1,N/2-1} & Im Y_{1,N/2-1} & Re Y_{1,N/2} \\
4223 Im Y_{1,0} & Re Y_{2,1} & Im Y_{2,1} & Re Y_{2,2} & Im Y_{2,2} & \cdots & Re Y_{2,N/2-1} & Im Y_{2,N/2-1} & Im Y_{1,N/2} \\
4224 \hdotsfor{9} \\
4225 Re Y_{M/2-1,0} &  Re Y_{M-3,1}  & Im Y_{M-3,1} & \hdotsfor{3} & Re Y_{M-3,N/2-1} & Im Y_{M-3,N/2-1}& Re Y_{M/2-1,N/2} \\
4226 Im Y_{M/2-1,0} &  Re Y_{M-2,1}  & Im Y_{M-2,1} & \hdotsfor{3} & Re Y_{M-2,N/2-1} & Im Y_{M-2,N/2-1}& Im Y_{M/2-1,N/2} \\
4227 Re Y_{M/2,0}  &  Re Y_{M-1,1} &  Im Y_{M-1,1} & \hdotsfor{3} & Re Y_{M-1,N/2-1} & Im Y_{M-1,N/2-1}& Re Y_{M/2,N/2}
4228 \end{bmatrix}
4229 \]
4230
4231 in the case of 1D transform of real vector, the output will look as the first row of the above matrix. 
4232
4233 So, the function chooses the operation mode depending on the flags and size of the input array:
4234 \begin{itemize}
4235     \item if \texttt{DFT\_ROWS} is set or the input array has single row or single column then the function performs 1D forward or inverse transform (of each row of a matrix when \texttt{DFT\_ROWS} is set, otherwise it will be 2D transform.
4236     \item if input array is real and \texttt{DFT\_INVERSE} is not set, the function does forward 1D or 2D transform:
4237     \begin{itemize}
4238         \item when \texttt{DFT\_COMPLEX\_OUTPUT} is set then the output will be complex matrix of the same size as input.
4239         \item otherwise the output will be a real matrix of the same size as input. in the case of 2D transform it will use the packed format as shown above; in the case of single 1D transform it will look as the first row of the above matrix; in the case of multiple 1D transforms (when using \texttt{DCT\_ROWS} flag) each row of the output matrix will look like the first row of the above matrix.
4240     \end{itemize}
4241     \item otherwise, if the input array is complex and either \texttt{DFT\_INVERSE} or \texttt{DFT\_REAL\_OUTPUT} are not set then the output will be a complex array of the same size as input and the function will perform the forward or inverse 1D or 2D transform of the whole input array or each row of the input array independently, depending on the flags \texttt{DFT\_INVERSE} and \texttt{DFT\_ROWS}.
4242     \item otherwise, i.e. when \texttt{DFT\_INVERSE} is set, the input array is real, or it is complex but \texttt{DFT\_REAL\_OUTPUT} is set, the output will be a real array of the same size as input, and the function will perform 1D or 2D inverse transformation of the whole input array or each individual row, depending on the flags \texttt{DFT\_INVERSE} and \texttt{DFT\_ROWS}.
4243 \end{itemize}
4244
4245 The scaling is done after the transformation if \texttt{DFT\_SCALE} is set.
4246
4247 Unlike \cvCppCross{dct}, the function supports arrays of arbitrary size, but only those arrays are processed efficiently, which sizes can be factorized in a product of small prime numbers (2, 3 and 5 in the current implementation). Such an efficient DFT size can be computed using \cvCppCross{getOptimalDFTSize} method.
4248
4249 Here is the sample on how to compute DFT-based convolution of two 2D real arrays:
4250 \begin{lstlisting}
4251 void convolveDFT(const Mat& A, const Mat& B, Mat& C)
4252 {
4253     // reallocate the output array if needed
4254     C.create(abs(A.rows - B.rows)+1, abs(A.cols - B.cols)+1, A.type());
4255     Size dftSize;
4256     // compute the size of DFT transform
4257     dftSize.width = getOptimalDFTSize(A.cols + B.cols - 1);
4258     dftSize.height = getOptimalDFTSize(A.rows + B.rows - 1);
4259     
4260     // allocate temporary buffers and initialize them with 0's
4261     Mat tempA(dftSize, A.type(), Scalar::all(0));
4262     Mat tempB(dftSize, B.type(), Scalar::all(0));
4263     
4264     // copy A and B to the top-left corners of tempA and tempB, respectively
4265     Mat roiA(tempA, Rect(0,0,A.cols,A.rows));
4266     A.copyTo(roiA);
4267     Mat roiB(tempB, Rect(0,0,B.cols,B.rows));
4268     B.copyTo(roiB);
4269     
4270     // now transform the padded A & B in-place;
4271     // use "nonzeroRows" hint for faster processing
4272     dft(tempA, tempA, 0, A.rows);
4273     dft(tempB, tempB, 0, B.rows);
4274     
4275     // multiply the spectrums;
4276     // the function handles packed spectrum representations well
4277     mulSpectrums(tempA, tempB, tempA);
4278     
4279     // transform the product back from the frequency domain.
4280     // Even though all the result rows will be non-zero,
4281     // we need only the first C.rows of them, and thus we
4282     // pass nonzeroRows == C.rows
4283     dft(tempA, tempA, DFT_INVERSE + DFT_SCALE, C.rows);
4284     
4285     // now copy the result back to C.
4286     tempA(Rect(0, 0, C.cols, C.rows)).copyTo(C);
4287     
4288     // all the temporary buffers will be deallocated automatically
4289 }
4290 \end{lstlisting}
4291
4292 What can be optimized in the above sample?
4293 \begin{itemize}
4294     \item since we passed $\texttt{nonzeroRows} \ne 0$ to the forward transform calls and
4295     since we copied \texttt{A}/\texttt{B} to the top-left corners of \texttt{tempA}/\texttt{tempB}, respectively,
4296     it's not necessary to clear the whole \texttt{tempA} and \texttt{tempB};
4297     it is only necessary to clear the \texttt{tempA.cols - A.cols} (\texttt{tempB.cols - B.cols})
4298     rightmost columns of the matrices.
4299     \item this DFT-based convolution does not have to be applied to the whole big arrays,
4300     especially if \texttt{B} is significantly smaller than \texttt{A} or vice versa.
4301     Instead, we can compute convolution by parts. For that we need to split the destination array
4302     \texttt{C} into multiple tiles and for each tile estimate, which parts of \texttt{A} and \texttt{B}
4303     are required to compute convolution in this tile. If the tiles in \texttt{C} are too small,
4304     the speed will decrease a lot, because of repeated work - in the ultimate case, when each tile in \texttt{C} is a single pixel,
4305     the algorithm becomes equivalent to the naive convolution algorithm.
4306     If the tiles are too big, the temporary arrays \texttt{tempA} and \texttt{tempB} become too big
4307     and there is also slowdown because of bad cache locality. So there is optimal tile size somewhere in the middle.
4308     \item if the convolution is done by parts, since different tiles in \texttt{C} can be computed in parallel, the loop can be threaded.
4309 \end{itemize}
4310
4311 All of the above improvements have been implemented in \cvCppCross{matchTemplate} and \cvCppCross{filter2D}, therefore, by using them, you can get even better performance than with the above theoretically optimal implementation (though, those two functions actually compute cross-correlation, not convolution, so you will need to "flip" the kernel or the image around the center using \cvCppCross{flip}).
4312
4313 See also: \cvCppCross{dct}, \cvCppCross{getOptimalDFTSize}, \cvCppCross{mulSpectrums}, \cvCppCross{filter2D}, \cvCppCross{matchTemplate}, \cvCppCross{flip}, \cvCppCross{cartToPolar}, \cvCppCross{magnitude}, \cvCppCross{phase}
4314
4315 \cvCppFunc{divide}
4316
4317 Performs per-element division of two arrays or a scalar by an array.
4318
4319 \cvdefCpp{void divide(const Mat\& src1, const Mat\& src2, \par Mat\& dst, double scale=1);\newline
4320 void divide(double scale, const Mat\& src2, Mat\& dst);\newline
4321 void divide(const MatND\& src1, const MatND\& src2, \par MatND\& dst, double scale=1);\newline
4322 void divide(double scale, const MatND\& src2, MatND\& dst);}
4323 \begin{description}
4324 \cvarg{src1}{The first source array}
4325 \cvarg{src2}{The second source array; should have the same size and same type as \texttt{src1}}
4326 \cvarg{scale}{Scale factor}
4327 \cvarg{dst}{The destination array; will have the same size and same type as \texttt{src2}}
4328 \end{description}
4329
4330 The functions \texttt{divide} divide one array by another:
4331 \[\texttt{dst(I) = saturate(src1(I)*scale/src2(I))} \]
4332
4333 or a scalar by array, when there is no \texttt{src1}:
4334 \[\texttt{dst(I) = saturate(scale/src2(I))} \]
4335
4336 The result will have the same type as \texttt{src1}. When \texttt{src2(I)=0}, \texttt{dst(I)=0} too.
4337
4338 See also: \cvCppCross{multiply}, \cvCppCross{add}, \cvCppCross{subtract}, \cross{Matrix Expressions}
4339
4340 \cvCppFunc{determinant}
4341
4342 Returns determinant of a square floating-point matrix.
4343
4344 \cvdefCpp{double determinant(const Mat\& mtx);}
4345 \begin{description}
4346 \cvarg{mtx}{The input matrix; must have \texttt{CV\_32FC1} or \texttt{CV\_64FC1} type and square size}
4347 \end{description}
4348
4349 The function \texttt{determinant} computes and returns determinant of the specified matrix. For small matrices (\texttt{mtx.cols=mtx.rows<=3})
4350 the direct method is used; for larger matrices the function uses LU factorization.
4351
4352 For symmetric positive-determined matrices, it is also possible to compute \cvCppCross{SVD}: $\texttt{mtx}=U \cdot W \cdot V^T$ and then calculate the determinant as a product of the diagonal elements of $W$.
4353
4354 See also: \cvCppCross{SVD}, \cvCppCross{trace}, \cvCppCross{invert}, \cvCppCross{solve}, \cross{Matrix Expressions}
4355
4356 \cvCppFunc{eigen}
4357 Computes eigenvalues and eigenvectors of a symmetric matrix.
4358
4359 \cvdefCpp{bool eigen(const Mat\& src, Mat\& eigenvalues, \par int lowindex=-1, int highindex=-1);\newline
4360 bool eigen(const Mat\& src, Mat\& eigenvalues, \par Mat\& eigenvectors, int lowindex=-1,\par
4361 int highindex=-1);}
4362 \begin{description}
4363 \cvarg{src}{The input matrix; must have \texttt{CV\_32FC1} or \texttt{CV\_64FC1} type, square size and be symmetric: $\texttt{src}^T=\texttt{src}$}
4364 \cvarg{eigenvalues}{The output vector of eigenvalues of the same type as \texttt{src}; The eigenvalues are stored in the descending order.}
4365 \cvarg{eigenvectors}{The output matrix of eigenvectors; It will have the same size and the same type as \texttt{src}; The eigenvectors are stored as subsequent matrix rows, in the same order as the corresponding eigenvalues}
4366 \cvarg{lowindex}{Optional index of largest eigenvalue/-vector to calculate.
4367 (See below.)}
4368 \cvarg{highindex}{Optional index of smallest eigenvalue/-vector to calculate.
4369 (See below.)}
4370 \end{description}
4371
4372 The functions \texttt{eigen} compute just eigenvalues, or eigenvalues and eigenvectors of symmetric matrix \texttt{src}:
4373
4374 \begin{lstlisting}
4375 src*eigenvectors(i,:)' = eigenvalues(i)*eigenvectors(i,:)' (in MATLAB notation)
4376 \end{lstlisting}
4377
4378 If either low- or highindex is supplied the other is required, too.
4379 Indexing is 0-based. Example: To calculate the largest eigenvector/-value set
4380 lowindex = highindex = 0.
4381 For legacy reasons this function always returns a square matrix the same size
4382 as the source matrix with eigenvectors and a vector the length of the source
4383 matrix with eigenvalues. The selected eigenvectors/-values are always in the
4384 first highindex - lowindex + 1 rows.
4385
4386 See also: \cvCppCross{SVD}, \cvCppCross{completeSymm}, \cvCppCross{PCA}
4387
4388 \cvCppFunc{exp}
4389 Calculates the exponent of every array element.
4390
4391 \cvdefCpp{void exp(const Mat\& src, Mat\& dst);\newline
4392 void exp(const MatND\& src, MatND\& dst);}
4393 \begin{description}
4394 \cvarg{src}{The source array}
4395 \cvarg{dst}{The destination array; will have the same size and same type as \texttt{src}}
4396 \end{description}
4397
4398 The function \texttt{exp} calculates the exponent of every element of the input array:
4399
4400 \[
4401 \texttt{dst} [I] = e^{\texttt{src}}(I)
4402 \]
4403
4404 The maximum relative error is about $7 \times 10^{-6}$ for single-precision and less than $10^{-10}$ for double-precision. Currently, the function converts denormalized values to zeros on output. Special values (NaN, $\pm \infty$) are not handled.
4405
4406 See also: \cvCppCross{log}, \cvCppCross{cartToPolar}, \cvCppCross{polarToCart}, \cvCppCross{phase}, \cvCppCross{pow}, \cvCppCross{sqrt}, \cvCppCross{magnitude}
4407
4408 \cvCppFunc{extractImageCOI}
4409
4410 Extract the selected image channel
4411
4412 \cvdefCpp{void extractImageCOI(const CvArr* src, Mat\& dst, int coi=-1);}
4413 \begin{description}
4414 \cvarg{src}{The source array. It should be a pointer to \cross{CvMat} or \cross{IplImage}}
4415 \cvarg{dst}{The destination array; will have single-channel, and the same size and the same depth as \texttt{src}}
4416 \cvarg{coi}{If the parameter is \texttt{>=0}, it specifies the channel to extract;
4417 If it is \texttt{<0}, \texttt{src} must be a pointer to \texttt{IplImage} with valid COI set - then the selected COI is extracted.}
4418 \end{description}
4419
4420 The function \texttt{extractImageCOI} is used to extract image COI from an old-style array and put the result to the new-style C++ matrix. As usual, the destination matrix is reallocated using \texttt{Mat::create} if needed.
4421
4422 To extract a channel from a new-style matrix, use \cvCppCross{mixChannels} or \cvCppCross{split}
4423
4424 See also: \cvCppCross{mixChannels}, \cvCppCross{split}, \cvCppCross{merge}, \cvCppCross{cvarrToMat}, \cvCppCross{cvSetImageCOI}, \cvCppCross{cvGetImageCOI}
4425
4426
4427 \cvCppFunc{fastAtan2}
4428 Calculates the angle of a 2D vector in degrees
4429
4430 \cvdefCpp{float fastAtan2(float y, float x);}
4431 \begin{description}
4432 \cvarg{x}{x-coordinate of the vector}
4433 \cvarg{y}{y-coordinate of the vector}
4434 \end{description}
4435
4436 The function \texttt{fastAtan2} calculates the full-range angle of an input 2D vector. The angle is 
4437 measured in degrees and varies from $0^\circ$ to $360^\circ$. The accuracy is about $0.3^\circ$.
4438
4439 \cvCppFunc{flip}
4440 Flips a 2D array around vertical, horizontal or both axes.
4441
4442 \cvdefCpp{void flip(const Mat\& src, Mat\& dst, int flipCode);}
4443 \begin{description}
4444 \cvarg{src}{The source array}
4445 \cvarg{dst}{The destination array; will have the same size and same type as \texttt{src}}
4446 \cvarg{flipCode}{Specifies how to flip the array:
4447 0 means flipping around the x-axis, positive (e.g., 1) means flipping around y-axis, and negative (e.g., -1) means flipping around both axes. See also the discussion below for the formulas.}
4448 \end{description}
4449
4450 The function \texttt{flip} flips the array in one of three different ways (row and column indices are 0-based):
4451
4452 \[
4453 \texttt{dst}_{ij} = \forkthree
4454 {\texttt{src}_{\texttt{src.rows}-i-1,j}}{if \texttt{flipCode} = 0}
4455 {\texttt{src}_{i,\texttt{src.cols}-j-1}}{if \texttt{flipCode} > 0}
4456 {\texttt{src}_{\texttt{src.rows}-i-1,\texttt{src.cols}-j-1}}{if \texttt{flipCode} < 0}
4457 \]
4458
4459 The example scenarios of function use are:
4460 \begin{itemize}
4461   \item vertical flipping of the image ($\texttt{flipCode} = 0$) to switch between top-left and bottom-left image origin, which is a typical operation in video processing in Windows.
4462   \item horizontal flipping of the image with subsequent horizontal shift and absolute difference calculation to check for a vertical-axis symmetry ($\texttt{flipCode} > 0$)
4463   \item simultaneous horizontal and vertical flipping of the image with subsequent shift and absolute difference calculation to check for a central symmetry ($\texttt{flipCode} < 0$)
4464   \item reversing the order of 1d point arrays ($\texttt{flipCode} > 0$ or $\texttt{flipCode} = 0$)
4465 \end{itemize}
4466
4467 See also: \cvCppCross{transpose}, \cvCppCross{repeat}, \cvCppCross{completeSymm}
4468
4469 \cvCppFunc{gemm}
4470 Performs generalized matrix multiplication.
4471
4472 \cvdefCpp{void gemm(const Mat\& src1, const Mat\& src2, double alpha,\par
4473           const Mat\& src3, double beta, Mat\& dst, int flags=0);}
4474 \begin{description}
4475 \cvarg{src1}{The first multiplied input matrix; should have \texttt{CV\_32FC1}, \texttt{CV\_64FC1}, \texttt{CV\_32FC2} or \texttt{CV\_64FC2} type}
4476 \cvarg{src2}{The second multiplied input matrix; should have the same type as \texttt{src1}}
4477 \cvarg{alpha}{The weight of the matrix product}
4478 \cvarg{src3}{The third optional delta matrix added to the matrix product; should have the same type as \texttt{src1} and \texttt{src2}}
4479 \cvarg{beta}{The weight of \texttt{src3}}
4480 \cvarg{dst}{The destination matrix; It will have the proper size and the same type as input matrices}
4481 \cvarg{flags}{Operation flags:
4482 \begin{description}
4483     \cvarg{GEMM\_1\_T}{transpose \texttt{src1}}
4484     \cvarg{GEMM\_2\_T}{transpose \texttt{src2}}
4485     \cvarg{GEMM\_3\_T}{transpose \texttt{src3}}
4486 \end{description}}
4487 \end{description}
4488
4489 The function performs generalized matrix multiplication and similar to the corresponding functions \texttt{*gemm} in BLAS level 3.
4490 For example, \texttt{gemm(src1, src2, alpha, src3, beta, dst, GEMM\_1\_T + GEMM\_3\_T)} corresponds to
4491 \[
4492 \texttt{dst} = \texttt{alpha} \cdot \texttt{src1} ^T \cdot \texttt{src2} + \texttt{beta} \cdot \texttt{src3} ^T
4493 \]
4494
4495 The function can be replaced with a matrix expression, e.g. the above call can be replaced with:
4496 \begin{lstlisting}
4497 dst = alpha*src1.t()*src2 + beta*src3.t();
4498 \end{lstlisting}
4499
4500 See also: \cvCppCross{mulTransposed}, \cvCppCross{transform}, \cross{Matrix Expressions}
4501
4502
4503 \cvCppFunc{getConvertElem}
4504 Returns conversion function for a single pixel
4505
4506 \cvdefCpp{ConvertData getConvertElem(int fromType, int toType);\newline
4507 ConvertScaleData getConvertScaleElem(int fromType, int toType);\newline
4508 typedef void (*ConvertData)(const void* from, void* to, int cn);\newline
4509 typedef void (*ConvertScaleData)(const void* from, void* to,\par
4510                                  int cn, double alpha, double beta);}
4511 \begin{description}
4512 \cvarg{fromType}{The source pixel type}
4513 \cvarg{toType}{The destination pixel type}
4514 \cvarg{from}{Callback parameter: pointer to the input pixel}
4515 \cvarg{to}{Callback parameter: pointer to the output pixel}
4516 \cvarg{cn}{Callback parameter: the number of channels; can be arbitrary, 1, 100, 100000, ...}
4517 \cvarg{alpha}{ConvertScaleData callback optional parameter: the scale factor}
4518 \cvarg{beta}{ConvertScaleData callback optional parameter: the delta or offset}
4519 \end{description}
4520
4521 The functions \texttt{getConvertElem} and \texttt{getConvertScaleElem} return pointers to the functions for converting individual pixels from one type to another. While the main function purpose is to convert single pixels (actually, for converting sparse matrices from one type to another), you can use them to convert the whole row of a dense matrix or the whole matrix at once, by setting \texttt{cn = matrix.cols*matrix.rows*matrix.channels()} if the matrix data is continuous.
4522
4523 See also: \cvCppCross{Mat::convertTo}, \cvCppCross{MatND::convertTo}, \cvCppCross{SparseMat::convertTo}
4524
4525
4526 \cvCppFunc{getOptimalDFTSize}
4527 Returns optimal DFT size for a given vector size.
4528
4529 \cvdefCpp{int getOptimalDFTSize(int vecsize);}
4530 \begin{description}
4531 \cvarg{vecsize}{Vector size}
4532 \end{description}
4533
4534 DFT performance is not a monotonic function of a vector size, therefore, when you compute convolution of two arrays or do a spectral analysis of array, it usually makes sense to pad the input data with zeros to get a bit larger array that can be transformed much faster than the original one.
4535 Arrays, which size is a power-of-two (2, 4, 8, 16, 32, ...) are the fastest to process, though, the arrays, which size is a product of 2's, 3's and 5's (e.g. 300 = 5*5*3*2*2), are also processed quite efficiently.
4536
4537 The function \texttt{getOptimalDFTSize} returns the minimum number \texttt{N} that is greater than or equal to \texttt{vecsize}, such that the DFT
4538 of a vector of size \texttt{N} can be computed efficiently. In the current implementation $N=2^p \times 3^q \times 5^r$, for some $p$, $q$, $r$.
4539
4540 The function returns a negative number if \texttt{vecsize} is too large (very close to \texttt{INT\_MAX}).
4541
4542 While the function cannot be used directly to estimate the optimal vector size for DCT transform (since the current DCT implementation supports only even-size vectors), it can be easily computed as \texttt{getOptimalDFTSize((vecsize+1)/2)*2}.
4543
4544 See also: \cvCppCross{dft}, \cvCppCross{dct}, \cvCppCross{idft}, \cvCppCross{idct}, \cvCppCross{mulSpectrums}
4545
4546 \cvCppFunc{idct}
4547 Computes inverse Discrete Cosine Transform of a 1D or 2D array
4548
4549 \cvdefCpp{void idct(const Mat\& src, Mat\& dst, int flags=0);}
4550 \begin{description}
4551 \cvarg{src}{The source floating-point single-channel array}
4552 \cvarg{dst}{The destination array. Will have the same size and same type as \texttt{src}}
4553 \cvarg{flags}{The operation flags.}
4554 \end{description}
4555
4556 \texttt{idct(src, dst, flags)} is equivalent to \texttt{dct(src, dst, flags | DCT\_INVERSE)}.
4557 See \cvCppCross{dct} for details.
4558
4559 See also: \cvCppCross{dct}, \cvCppCross{dft}, \cvCppCross{idft}, \cvCppCross{getOptimalDFTSize}
4560
4561
4562 \cvCppFunc{idft}
4563 Computes inverse Discrete Fourier Transform of a 1D or 2D array
4564
4565 \cvdefCpp{void idft(const Mat\& src, Mat\& dst, int flags=0, int outputRows=0);}
4566 \begin{description}
4567 \cvarg{src}{The source floating-point real or complex array}
4568 \cvarg{dst}{The destination array, which size and type depends on the \texttt{flags}}
4569 \cvarg{flags}{The operation flags. See \cvCppCross{dft}}
4570 \cvarg{nonzeroRows}{The number of \texttt{dst} rows to compute.
4571 The rest of the rows will have undefined content.
4572 See the convolution sample in \cvCppCross{dft} description}
4573 \end{description}
4574
4575 \texttt{idft(src, dst, flags)} is equivalent to \texttt{dct(src, dst, flags | DFT\_INVERSE)}.
4576 See \cvCppCross{dft} for details.
4577 Note, that none of \texttt{dft} and \texttt{idft} scale the result by default.
4578 Thus, you should pass \texttt{DFT\_SCALE} to one of \texttt{dft} or \texttt{idft}
4579 explicitly to make these transforms mutually inverse.
4580
4581 See also: \cvCppCross{dft}, \cvCppCross{dct}, \cvCppCross{idct}, \cvCppCross{mulSpectrums}, \cvCppCross{getOptimalDFTSize}
4582
4583
4584 \cvCppFunc{inRange}
4585 Checks if array elements lie between the elements of two other arrays.
4586
4587 \cvdefCpp{void inRange(const Mat\& src, const Mat\& lowerb,\par
4588              const Mat\& upperb, Mat\& dst);\newline
4589 void inRange(const Mat\& src, const Scalar\& lowerb,\par
4590              const Scalar\& upperb, Mat\& dst);\newline
4591 void inRange(const MatND\& src, const MatND\& lowerb,\par
4592              const MatND\& upperb, MatND\& dst);\newline
4593 void inRange(const MatND\& src, const Scalar\& lowerb,\par
4594              const Scalar\& upperb, MatND\& dst);}
4595 \begin{description}
4596 \cvarg{src}{The first source array}
4597 \cvarg{lowerb}{The inclusive lower boundary array of the same size and type as \texttt{src}}
4598 \cvarg{upperb}{The exclusive upper boundary array of the same size and type as \texttt{src}}
4599 \cvarg{dst}{The destination array, will have the same size as \texttt{src} and \texttt{CV\_8U} type}
4600 \end{description}
4601
4602 The functions \texttt{inRange} do the range check for every element of the input array:
4603
4604 \[
4605 \texttt{dst}(I)=\texttt{lowerb}(I)_0 \leq \texttt{src}(I)_0 < \texttt{upperb}(I)_0
4606 \]
4607
4608 for single-channel arrays,
4609
4610 \[
4611 \texttt{dst}(I)=
4612 \texttt{lowerb}(I)_0 \leq \texttt{src}(I)_0 < \texttt{upperb}(I)_0 \land
4613 \texttt{lowerb}(I)_1 \leq \texttt{src}(I)_1 < \texttt{upperb}(I)_1
4614 \]
4615
4616 for two-channel arrays and so forth.
4617 \texttt{dst}(I) is set to 255 (all \texttt{1}-bits) if \texttt{src}(I) is within the specified range and 0 otherwise.
4618
4619
4620 \cvCppFunc{invert}
4621 Finds the inverse or pseudo-inverse of a matrix
4622
4623 \cvdefCpp{double invert(const Mat\& src, Mat\& dst, int method=DECOMP\_LU);}
4624 \begin{description}
4625 \cvarg{src}{The source floating-point $M \times N$ matrix}
4626 \cvarg{dst}{The destination matrix; will have $N \times M$ size and the same type as \texttt{src}}
4627 \cvarg{flags}{The inversion method :
4628 \begin{description}
4629  \cvarg{DECOMP\_LU}{Gaussian elimination with optimal pivot element chosen}
4630  \cvarg{DECOMP\_SVD}{Singular value decomposition (SVD) method}
4631  \cvarg{DECOMP\_CHOLESKY}{Cholesky decomposion. The matrix must be symmetrical and positively defined}
4632 \end{description}}
4633 \end{description}
4634
4635 The function \texttt{invert} inverts matrix \texttt{src} and stores the result in \texttt{dst}.
4636 When the matrix \texttt{src} is singular or non-square, the function computes the pseudo-inverse matrix, i.e. the matrix \texttt{dst}, such that $\|\texttt{src} \cdot \texttt{dst} - I\|$ is minimal.
4637
4638 In the case of \texttt{DECOMP\_LU} method, the function returns the \texttt{src} determinant (\texttt{src} must be square). If it is 0, the matrix is not inverted and \texttt{dst} is filled with zeros.
4639
4640 In the case of \texttt{DECOMP\_SVD} method, the function returns the inversed condition number of \texttt{src} (the ratio of the smallest singular value to the largest singular value) and 0 if \texttt{src} is singular. The SVD method calculates a pseudo-inverse matrix if \texttt{src} is singular.
4641
4642 Similarly to \texttt{DECOMP\_LU}, the method \texttt{DECOMP\_CHOLESKY} works only with non-singular square matrices. In this case the function stores the inverted matrix in \texttt{dst} and returns non-zero, otherwise it returns 0.
4643
4644 See also: \cvCppCross{solve}, \cvCppCross{SVD}
4645
4646
4647 \cvCppFunc{log}
4648 Calculates the natural logarithm of every array element.
4649
4650 \cvdefCpp{void log(const Mat\& src, Mat\& dst);\newline
4651 void log(const MatND\& src, MatND\& dst);}
4652 \begin{description}
4653 \cvarg{src}{The source array}
4654 \cvarg{dst}{The destination array; will have the same size and same type as \texttt{src}}
4655 \end{description}
4656
4657 The function \texttt{log} calculates the natural logarithm of the absolute value of every element of the input array:
4658
4659 \[
4660 \texttt{dst}(I) = \fork
4661 {\log |\texttt{src}(I)|}{if $\texttt{src}(I) \ne 0$ }
4662 {\texttt{C}}{otherwise}
4663 \]
4664
4665 Where \texttt{C} is a large negative number (about -700 in the current implementation).
4666 The maximum relative error is about $7 \times 10^{-6}$ for single-precision input and less than $10^{-10}$ for double-precision input. Special values (NaN, $\pm \infty$) are not handled.
4667
4668 See also: \cvCppCross{exp}, \cvCppCross{cartToPolar}, \cvCppCross{polarToCart}, \cvCppCross{phase}, \cvCppCross{pow}, \cvCppCross{sqrt}, \cvCppCross{magnitude}
4669
4670
4671 \cvCppFunc{LUT}
4672 Performs a look-up table transform of an array.
4673
4674 \cvdefCpp{void LUT(const Mat\& src, const Mat\& lut, Mat\& dst);}
4675 \begin{description}
4676 \cvarg{src}{Source array of 8-bit elements}
4677 \cvarg{lut}{Look-up table of 256 elements. In the case of multi-channel source array, the table should either have a single channel (in this case the same table is used for all channels) or the same number of channels as in the source array}
4678 \cvarg{dst}{Destination array; will have the same size and the same number of channels as \texttt{src}, and the same depth as \texttt{lut}}
4679 \end{description}
4680
4681 The function \texttt{LUT} fills the destination array with values from the look-up table. Indices of the entries are taken from the source array. That is, the function processes each element of \texttt{src} as follows:
4682
4683 \[
4684 \texttt{dst}(I) \leftarrow \texttt{lut(src(I) + d)}
4685 \]
4686
4687 where
4688
4689 \[
4690 d = \fork
4691 {0}{if \texttt{src} has depth \texttt{CV\_8U}}
4692 {128}{if \texttt{src} has depth \texttt{CV\_8S}}
4693 \]
4694
4695 See also: \cvCppCross{convertScaleAbs}, \texttt{Mat::convertTo}
4696
4697 \cvCppFunc{magnitude}
4698 Calculates magnitude of 2D vectors.
4699
4700 \cvdefCpp{void magnitude(const Mat\& x, const Mat\& y, Mat\& magnitude);}
4701 \begin{description}
4702 \cvarg{x}{The floating-point array of x-coordinates of the vectors}
4703 \cvarg{y}{The floating-point array of y-coordinates of the vectors; must have the same size as \texttt{x}}
4704 \cvarg{dst}{The destination array; will have the same size and same type as \texttt{x}}
4705 \end{description}
4706
4707 The function \texttt{magnitude} calculates magnitude of 2D vectors formed from the corresponding elements of \texttt{x} and \texttt{y} arrays:
4708
4709 \[
4710 \texttt{dst}(I) = \sqrt{\texttt{x}(I)^2 + \texttt{y}(I)^2}
4711 \]
4712
4713 See also: \cvCppCross{cartToPolar}, \cvCppCross{polarToCart}, \cvCppCross{phase}, \cvCppCross{sqrt}
4714
4715
4716 \cvCppFunc{Mahalanobis}
4717 Calculates the Mahalanobis distance between two vectors.
4718
4719 \cvdefCpp{double Mahalanobis(const Mat\& vec1, const Mat\& vec2, \par const Mat\& icovar);}
4720 \begin{description}
4721 \cvarg{vec1}{The first 1D source vector}
4722 \cvarg{vec2}{The second 1D source vector}
4723 \cvarg{icovar}{The inverse covariance matrix}
4724 \end{description}
4725
4726 The function \texttt{cvMahalonobis} calculates and returns the weighted distance between two vectors:
4727
4728 \[
4729 d(\texttt{vec1},\texttt{vec2})=\sqrt{\sum_{i,j}{\texttt{icovar(i,j)}\cdot(\texttt{vec1}(I)-\texttt{vec2}(I))\cdot(\texttt{vec1(j)}-\texttt{vec2(j)})}}
4730 \]
4731
4732 The covariance matrix may be calculated using the \cvCppCross{calcCovarMatrix} function and then inverted using the \cvCppCross{invert} function (preferably using DECOMP\_SVD method, as the most accurate).
4733
4734
4735 \cvCppFunc{max}
4736 Calculates per-element maximum of two arrays or array and a scalar
4737
4738 \cvdefCpp{Mat\_Expr<...> max(const Mat\& src1, const Mat\& src2);\newline
4739 Mat\_Expr<...> max(const Mat\& src1, double value);\newline
4740 Mat\_Expr<...> max(double value, const Mat\& src1);\newline
4741 void max(const Mat\& src1, const Mat\& src2, Mat\& dst);\newline
4742 void max(const Mat\& src1, double value, Mat\& dst);\newline
4743 void max(const MatND\& src1, const MatND\& src2, MatND\& dst);\newline
4744 void max(const MatND\& src1, double value, MatND\& dst);}
4745 \begin{description}
4746 \cvarg{src1}{The first source array}
4747 \cvarg{src2}{The second source array of the same size and type as \texttt{src1}}
4748 \cvarg{value}{The real scalar value}
4749 \cvarg{dst}{The destination array; will have the same size and type as \texttt{src1}}
4750 \end{description}
4751
4752 The functions \texttt{max} compute per-element maximum of two arrays:
4753 \[\texttt{dst}(I)=\max(\texttt{src1}(I), \texttt{src2}(I))\]
4754 or array and a scalar:
4755 \[\texttt{dst}(I)=\max(\texttt{src1}(I), \texttt{value})\]
4756
4757 In the second variant, when the source array is multi-channel, each channel is compared with \texttt{value} independently.
4758
4759 The first 3 variants of the function listed above are actually a part of \cross{Matrix Expressions}, they return the expression object that can be further transformed, or assigned to a matrix, or passed to a function etc.
4760
4761 See also: \cvCppCross{min}, \cvCppCross{compare}, \cvCppCross{inRange}, \cvCppCross{minMaxLoc}, \cross{Matrix Expressions}
4762
4763 \cvCppFunc{mean}
4764 Calculates average (mean) of array elements
4765
4766 \cvdefCpp{Scalar mean(const Mat\& mtx);\newline
4767 Scalar mean(const Mat\& mtx, const Mat\& mask);\newline
4768 Scalar mean(const MatND\& mtx);\newline
4769 Scalar mean(const MatND\& mtx, const MatND\& mask);}
4770 \begin{description}
4771 \cvarg{mtx}{The source array; it should have 1 to 4 channels (so that the result can be stored in \cvCppCross{Scalar})}
4772 \cvarg{mask}{The optional operation mask}
4773 \end{description}
4774
4775 The functions \texttt{mean} compute mean value \texttt{M} of array elements, independently for each channel, and return it:
4776
4777 \[
4778 \begin{array}{l}
4779 N = \sum_{I:\;\texttt{mask}(I)\ne 0} 1\\
4780 M_c = \left(\sum_{I:\;\texttt{mask}(I)\ne 0}{\texttt{mtx}(I)_c}\right)/N
4781 \end{array}
4782 \]
4783
4784 When all the mask elements are 0's, the functions return \texttt{Scalar::all(0)}.
4785
4786 See also: \cvCppCross{countNonZero}, \cvCppCross{meanStdDev}, \cvCppCross{norm}, \cvCppCross{minMaxLoc}
4787
4788 \cvCppFunc{meanStdDev}
4789 Calculates mean and standard deviation of array elements
4790
4791 \cvdefCpp{void meanStdDev(const Mat\& mtx, Scalar\& mean, \par Scalar\& stddev, const Mat\& mask=Mat());\newline
4792 void meanStdDev(const MatND\& mtx, Scalar\& mean, \par Scalar\& stddev, const MatND\& mask=MatND());}
4793 \begin{description}
4794 \cvarg{mtx}{The source array; it should have 1 to 4 channels (so that the results can be stored in \cvCppCross{Scalar}'s)}
4795 \cvarg{mean}{The output parameter: computed mean value}
4796 \cvarg{stddev}{The output parameter: computed standard deviation}
4797 \cvarg{mask}{The optional operation mask}
4798 \end{description}
4799
4800 The functions \texttt{meanStdDev} compute the mean and the standard deviation \texttt{M} of array elements, independently for each channel, and return it via the output parameters:
4801
4802 \[
4803 \begin{array}{l}
4804 N = \sum_{I, \texttt{mask}(I) \ne 0} 1\\
4805 \texttt{mean}_c = \frac{\sum_{ I: \; \texttt{mask}(I) \ne 0} \texttt{src}(I)_c}{N}\\
4806 \texttt{stddev}_c = \sqrt{\sum_{ I: \; \texttt{mask}(I) \ne 0} \left(\texttt{src}(I)_c - \texttt{mean}_c\right)^2}
4807 \end{array}
4808 \]
4809
4810 When all the mask elements are 0's, the functions return \texttt{mean=stddev=Scalar::all(0)}.
4811 Note that the computed standard deviation is only the diagonal of the complete normalized covariance matrix. If the full matrix is needed, you can reshape the multi-channel array $M \times N$ to the single-channel array $M*N \times \texttt{mtx.channels}()$ (only possible when the matrix is continuous) and then pass the matrix to \cvCppCross{calcCovarMatrix}.
4812
4813 See also: \cvCppCross{countNonZero}, \cvCppCross{mean}, \cvCppCross{norm}, \cvCppCross{minMaxLoc}, \cvCppCross{calcCovarMatrix}
4814
4815
4816 \cvCppFunc{merge}
4817 Composes a multi-channel array from several single-channel arrays.
4818
4819 \cvdefCpp{void merge(const Mat* mv, size\_t count, Mat\& dst);\newline
4820 void merge(const vector<Mat>\& mv, Mat\& dst);\newline
4821 void merge(const MatND* mv, size\_t count, MatND\& dst);\newline
4822 void merge(const vector<MatND>\& mv, MatND\& dst);}
4823 \begin{description}
4824 \cvarg{mv}{The source array or vector of the single-channel matrices to be merged. All the matrices in \texttt{mv} must have the same size and the same type}
4825 \cvarg{count}{The number of source matrices when \texttt{mv} is a plain C array; must be greater than zero}
4826 \cvarg{dst}{The destination array; will have the same size and the same depth as \texttt{mv[0]}, the number of channels will match the number of source matrices}
4827 \end{description}
4828     
4829 The functions \texttt{merge} merge several single-channel arrays (or rather interleave their elements) to make a single multi-channel array.
4830
4831 \[\texttt{dst}(I)_c = \texttt{mv}[c](I)\]
4832
4833 The function \cvCppCross{split} does the reverse operation and if you need to merge several multi-channel images or shuffle channels in some other advanced way, use \cvCppCross{mixChannels}
4834
4835 See also: \cvCppCross{mixChannels}, \cvCppCross{split}, \cvCppCross{reshape}
4836
4837 \cvCppFunc{min}
4838 Calculates per-element minimum of two arrays or array and a scalar
4839
4840 \cvdefCpp{Mat\_Expr<...> min(const Mat\& src1, const Mat\& src2);\newline
4841 Mat\_Expr<...> min(const Mat\& src1, double value);\newline
4842 Mat\_Expr<...> min(double value, const Mat\& src1);\newline
4843 void min(const Mat\& src1, const Mat\& src2, Mat\& dst);\newline
4844 void min(const Mat\& src1, double value, Mat\& dst);\newline
4845 void min(const MatND\& src1, const MatND\& src2, MatND\& dst);\newline
4846 void min(const MatND\& src1, double value, MatND\& dst);}
4847 \begin{description}
4848 \cvarg{src1}{The first source array}
4849 \cvarg{src2}{The second source array of the same size and type as \texttt{src1}}
4850 \cvarg{value}{The real scalar value}
4851 \cvarg{dst}{The destination array; will have the same size and type as \texttt{src1}}
4852 \end{description}
4853
4854 The functions \texttt{min} compute per-element minimum of two arrays:
4855 \[\texttt{dst}(I)=\min(\texttt{src1}(I), \texttt{src2}(I))\]
4856 or array and a scalar:
4857 \[\texttt{dst}(I)=\min(\texttt{src1}(I), \texttt{value})\]
4858
4859 In the second variant, when the source array is multi-channel, each channel is compared with \texttt{value} independently.
4860
4861 The first 3 variants of the function listed above are actually a part of \cross{Matrix Expressions}, they return the expression object that can be further transformed, or assigned to a matrix, or passed to a function etc.
4862
4863 See also: \cvCppCross{max}, \cvCppCross{compare}, \cvCppCross{inRange}, \cvCppCross{minMaxLoc}, \cross{Matrix Expressions}
4864
4865 \cvCppFunc{minMaxLoc}
4866 Finds global minimum and maximum in a whole array or sub-array
4867
4868 \cvdefCpp{void minMaxLoc(const Mat\& src, double* minVal,\par
4869                double* maxVal=0, Point* minLoc=0,\par
4870                Point* maxLoc=0, const Mat\& mask=Mat());\newline
4871 void minMaxLoc(const MatND\& src, double* minVal,\par
4872                double* maxVal, int* minIdx=0, int* maxIdx=0,\par
4873                const MatND\& mask=MatND());\newline
4874 void minMaxLoc(const SparseMat\& src, double* minVal,\par
4875                double* maxVal, int* minIdx=0, int* maxIdx=0);}
4876 \begin{description}
4877 \cvarg{src}{The source single-channel array}
4878 \cvarg{minVal}{Pointer to returned minimum value; \texttt{NULL} if not required}
4879 \cvarg{maxVal}{Pointer to returned maximum value; \texttt{NULL} if not required}
4880 \cvarg{minLoc}{Pointer to returned minimum location (in 2D case); \texttt{NULL} if not required}
4881 \cvarg{maxLoc}{Pointer to returned maximum location (in 2D case); \texttt{NULL} if not required}
4882 \cvarg{minIdx}{Pointer to returned minimum location (in nD case);
4883  \texttt{NULL} if not required, otherwise must point to an array of \texttt{src.dims} elements and the coordinates of minimum element in each dimensions will be stored sequentially there.}
4884 \cvarg{maxIdx}{Pointer to returned maximum location (in nD case); \texttt{NULL} if not required}
4885 \cvarg{mask}{The optional mask used to select a sub-array}
4886 \end{description}
4887
4888 The functions \texttt{ninMaxLoc} find minimum and maximum element values
4889 and their positions. The extremums are searched across the whole array, or,
4890 if \texttt{mask} is not an empty array, in the specified array region.
4891
4892 The functions do not work with multi-channel arrays. If you need to find minimum or maximum elements across all the channels, use \cvCppCross{reshape} first to reinterpret the array as single-channel. Or you may extract the particular channel using \cvCppCross{extractImageCOI} or \cvCppCross{mixChannels} or \cvCppCross{split}.
4893
4894 in the case of a sparse matrix the minimum is found among non-zero elements only.
4895
4896 See also: \cvCppCross{max}, \cvCppCross{min}, \cvCppCross{compare}, \cvCppCross{inRange}, \cvCppCross{extractImageCOI}, \cvCppCross{mixChannels}, \cvCppCross{split}, \cvCppCross{reshape}.
4897
4898 \cvCppFunc{mixChannels}
4899 Copies specified channels from input arrays to the specified channels of output arrays
4900
4901 \cvdefCpp{void mixChannels(const Mat* srcv, int nsrc, Mat* dstv, int ndst,\par
4902                  const int* fromTo, size\_t npairs);\newline
4903 void mixChannels(const MatND* srcv, int nsrc, MatND* dstv, int ndst,\par
4904                  const int* fromTo, size\_t npairs);\newline
4905 void mixChannels(const vector<Mat>\& srcv, vector<Mat>\& dstv,\par
4906                  const int* fromTo, int npairs);\newline
4907 void mixChannels(const vector<MatND>\& srcv, vector<MatND>\& dstv,\par
4908                  const int* fromTo, int npairs);}
4909 \begin{description}
4910 \cvarg{srcv}{The input array or vector of matrices.
4911 All the matrices must have the same size and the same depth}
4912 \cvarg{nsrc}{The number of elements in \texttt{srcv}}
4913 \cvarg{dstv}{The output array or vector of matrices.
4914 All the matrices \emph{must be allocated}, their size and depth must be the same as in \texttt{srcv[0]}}
4915 \cvarg{ndst}{The number of elements in \texttt{dstv}}
4916 \cvarg{fromTo}{The array of index pairs, specifying which channels are copied and where.
4917 \texttt{fromTo[k*2]} is the 0-based index of the input channel in \texttt{srcv} and
4918 \texttt{fromTo[k*2+1]} is the index of the output channel in \texttt{dstv}. Here the continuous channel numbering is used, that is,
4919 the first input image channels are indexed from \texttt{0} to \texttt{srcv[0].channels()-1},
4920 the second input image channels are indexed from \texttt{srcv[0].channels()} to
4921 \texttt{srcv[0].channels() + srcv[1].channels()-1} etc., and the same scheme is used for the output image channels.
4922 As a special case, when \texttt{fromTo[k*2]} is negative, the corresponding output channel is filled with zero.
4923 }
4924 \texttt{npairs}{The number of pairs. In the latter case the parameter is not passed explicitly, but computed as \texttt{srcv.size()} (=\texttt{dstv.size()})}
4925 \end{description}
4926
4927 The functions \texttt{mixChannels} provide an advanced mechanism for shuffling image channels. \cvCppCross{split} and \cvCppCross{merge} and some forms of \cvCppCross{cvtColor} are partial cases of \texttt{mixChannels}.
4928
4929 As an example, this code splits a 4-channel RGBA image into a 3-channel
4930 BGR (i.e. with R and B channels swapped) and separate alpha channel image:
4931
4932 \begin{lstlisting}
4933 Mat rgba( 100, 100, CV_8UC4, Scalar(1,2,3,4) );
4934 Mat bgr( rgba.rows, rgba.cols, CV_8UC3 );
4935 Mat alpha( rgba.rows, rgba.cols, CV_8UC1 );
4936
4937 // forming array of matrices is quite efficient operations,
4938 // because the matrix data is not copied, only the headers
4939 Mat out[] = { bgr, alpha };
4940 // rgba[0] -> bgr[2], rgba[1] -> bgr[1],
4941 // rgba[2] -> bgr[0], rgba[3] -> alpha[0]
4942 int from_to[] = { 0,2,  1,1,  2,0,  3,3 };
4943 mixChannels( &rgba, 1, out, 2, from_to, 4 );
4944 \end{lstlisting}
4945
4946 Note that, unlike many other new-style C++ functions in OpenCV (see the introduction section and \cvCppCross{Mat::create}),
4947 \texttt{mixChannels} requires the destination arrays be pre-allocated before calling the function.
4948
4949 See also: \cvCppCross{split}, \cvCppCross{merge}, \cvCppCross{cvtColor} 
4950
4951
4952 \cvCppFunc{mulSpectrums}
4953 Performs per-element multiplication of two Fourier spectrums.
4954
4955 \cvdefCpp{void mulSpectrums(const Mat\& src1, const Mat\& src2, Mat\& dst,\par
4956                   int flags, bool conj=false);}
4957 \begin{description}
4958 \cvarg{src1}{The first source array}
4959 \cvarg{src2}{The second source array; must have the same size and the same type as \texttt{src1}}
4960 \cvarg{dst}{The destination array; will have the same size and the same type as \texttt{src1}}
4961 \cvarg{flags}{The same flags as passed to \cvCppCross{dft}; only the flag \texttt{DFT\_ROWS} is checked for}
4962 \cvarg{conj}{The optional flag that conjugate the second source array before the multiplication (true) or not (false)}
4963 \end{description}
4964
4965 The function \texttt{mulSpectrums} performs per-element multiplication of the two CCS-packed or complex matrices that are results of a real or complex Fourier transform.
4966
4967 The function, together with \cvCppCross{dft} and \cvCppCross{idft}, may be used to calculate convolution (pass \texttt{conj=false}) or correlation (pass \texttt{conj=false}) of two arrays rapidly. When the arrays are complex, they are simply multiplied (per-element) with optional conjugation of the second array elements. When the arrays are real, they assumed to be CCS-packed (see \cvCppCross{dft} for details).
4968
4969 \cvCppFunc{multiply}
4970 Calculates the per-element scaled product of two arrays
4971
4972 \cvdefCpp{void multiply(const Mat\& src1, const Mat\& src2, \par Mat\& dst, double scale=1);\newline
4973 void multiply(const MatND\& src1, const MatND\& src2, \par MatND\& dst, double scale=1);}
4974 \begin{description}
4975 \cvarg{src1}{The first source array}
4976 \cvarg{src2}{The second source array of the same size and the same type as \texttt{src1}}
4977 \cvarg{dst}{The destination array; will have the same size and the same type as \texttt{src1}}
4978 \cvarg{scale}{The optional scale factor}
4979 \end{description}
4980
4981 The function \texttt{multiply} calculates the per-element product of two arrays:
4982
4983 \[
4984 \texttt{dst}(I)=\texttt{saturate}(\texttt{scale} \cdot \texttt{src1}(I) \cdot \texttt{src2}(I))
4985 \]
4986
4987 There is also \cross{Matrix Expressions}-friendly variant of the first function, see \cvCppCross{Mat::mul}.
4988
4989 If you are looking for a matrix product, not per-element product, see \cvCppCross{gemm}.
4990
4991 See also: \cvCppCross{add}, \cvCppCross{substract}, \cvCppCross{divide}, \cross{Matrix Expressions}, \cvCppCross{scaleAdd}, \cvCppCross{addWeighted}, \cvCppCross{accumulate}, \cvCppCross{accumulateProduct}, \cvCppCross{accumulateSquare}, \cvCppCross{Mat::convertTo}
4992
4993 \cvCppFunc{mulTransposed}
4994 Calculates the product of a matrix and its transposition.
4995
4996 \cvdefCpp{void mulTransposed( const Mat\& src, Mat\& dst, bool aTa,\par
4997                     const Mat\& delta=Mat(),\par
4998                     double scale=1, int rtype=-1 );}
4999 \begin{description}
5000 \cvarg{src}{The source matrix}
5001 \cvarg{dst}{The destination square matrix}
5002 \cvarg{aTa}{Specifies the multiplication ordering; see the description below}
5003 \cvarg{delta}{The optional delta matrix, subtracted from \texttt{src} before the multiplication. When the matrix is empty (\texttt{delta=Mat()}), it's assumed to be zero, i.e. nothing is subtracted, otherwise if it has the same size as \texttt{src}, then it's simply subtracted, otherwise it is "repeated" (see \cvCppCross{repeat}) to cover the full \texttt{src} and then subtracted. Type of the delta matrix, when it's not empty, must be the same as the type of created destination matrix, see the \texttt{rtype} description}
5004 \cvarg{scale}{The optional scale factor for the matrix product}
5005 \cvarg{rtype}{When it's negative, the destination matrix will have the same type as \texttt{src}. Otherwise, it will have \texttt{type=CV\_MAT\_DEPTH(rtype)}, which should be either \texttt{CV\_32F} or \texttt{CV\_64F}}
5006 \end{description}
5007
5008 The function \texttt{mulTransposed} calculates the product of \texttt{src} and its transposition:
5009 \[
5010 \texttt{dst}=\texttt{scale} (\texttt{src}-\texttt{delta})^T (\texttt{src}-\texttt{delta})
5011 \]
5012 if \texttt{aTa=true}, and
5013
5014 \[
5015 \texttt{dst}=\texttt{scale} (\texttt{src}-\texttt{delta}) (\texttt{src}-\texttt{delta})^T
5016 \]
5017
5018 otherwise. The function is used to compute covariance matrix and with zero delta can be used as a faster substitute for general matrix product $A*B$ when $B=A^T$.
5019
5020 See also: \cvCppCross{calcCovarMatrix}, \cvCppCross{gemm}, \cvCppCross{repeat}, \cvCppCross{reduce}
5021
5022
5023 \cvCppFunc{norm}
5024 Calculates absolute array norm, absolute difference norm, or relative difference norm.
5025
5026 \cvdefCpp{double norm(const Mat\& src1, int normType=NORM\_L2);\newline
5027 double norm(const Mat\& src1, const Mat\& src2, int normType=NORM\_L2);\newline
5028 double norm(const Mat\& src1, int normType, const Mat\& mask);\newline
5029 double norm(const Mat\& src1, const Mat\& src2, \par int normType, const Mat\& mask);\newline
5030 double norm(const MatND\& src1, int normType=NORM\_L2, \par const MatND\& mask=MatND());\newline
5031 double norm(const MatND\& src1, const MatND\& src2,\par
5032             int normType=NORM\_L2, const MatND\& mask=MatND());\newline
5033 double norm( const SparseMat\& src, int normType );}
5034 \begin{description}
5035 \cvarg{src1}{The first source array}
5036 \cvarg{src2}{The second source array of the same size and the same type as \texttt{src1}}
5037 \cvarg{normType}{Type of the norm; see the discussion below}
5038 \cvarg{mask}{The optional operation mask}
5039 \end{description}
5040
5041 The functions \texttt{norm} calculate the absolute norm of \texttt{src1} (when there is no \texttt{src2}):
5042 \[
5043 norm = \forkthree
5044 {\|\texttt{src1}\|_{L_{\infty}}    = \max_I |\texttt{src1}(I)|}{if $\texttt{normType} = \texttt{NORM\_INF}$}
5045 {\|\texttt{src1}\|_{L_1} = \sum_I |\texttt{src1}(I)|}{if $\texttt{normType} = \texttt{NORM\_L1}$}
5046 {\|\texttt{src1}\|_{L_2} = \sqrt{\sum_I \texttt{src1}(I)^2}}{if $\texttt{normType} = \texttt{NORM\_L2}$}
5047 \]
5048
5049 or an absolute or relative difference norm if \texttt{src2} is there:
5050 \[
5051 norm = \forkthree
5052 {\|\texttt{src1}-\texttt{src2}\|_{L_{\infty}}    = \max_I |\texttt{src1}(I) - \texttt{src2}(I)|}{if $\texttt{normType} = \texttt{NORM\_INF}$}
5053 {\|\texttt{src1}-\texttt{src2}\|_{L_1} = \sum_I |\texttt{src1}(I) - \texttt{src2}(I)|}{if $\texttt{normType} = \texttt{NORM\_L1}$}
5054 {\|\texttt{src1}-\texttt{src2}\|_{L_2} = \sqrt{\sum_I (\texttt{src1}(I) - \texttt{src2}(I))^2}}{if $\texttt{normType} = \texttt{NORM\_L2}$}
5055 \]
5056
5057 or
5058
5059 \[
5060 norm = \forkthree
5061 {\frac{\|\texttt{src1}-\texttt{src2}\|_{L_{\infty}}    }{\|\texttt{src2}\|_{L_{\infty}}   }}{if $\texttt{normType} = \texttt{NORM\_RELATIVE\_INF}$}
5062 {\frac{\|\texttt{src1}-\texttt{src2}\|_{L_1} }{\|\texttt{src2}\|_{L_1}}}{if $\texttt{normType} = \texttt{NORM\_RELATIVE\_L1}$}
5063 {\frac{\|\texttt{src1}-\texttt{src2}\|_{L_2} }{\|\texttt{src2}\|_{L_2}}}{if $\texttt{normType} = \texttt{NORM\_RELATIVE\_L2}$}
5064 \]
5065
5066 The functions \texttt{norm} return the calculated norm.
5067
5068 When there is \texttt{mask} parameter, and it is not empty (then it should have type \texttt{CV\_8U} and the same size as \texttt{src1}), the norm is computed only over the specified by the mask region.
5069
5070 A multiple-channel source arrays are treated as a single-channel, that is, the results for all channels are combined.
5071
5072
5073 \cvCppFunc{normalize}
5074 Normalizes array's norm or the range
5075
5076 \cvdefCpp{void normalize( const Mat\& src, Mat\& dst, \par double alpha=1, double beta=0,\par
5077                 int normType=NORM\_L2, int rtype=-1, \par const Mat\& mask=Mat());\newline
5078 void normalize( const MatND\& src, MatND\& dst, \par double alpha=1, double beta=0,\par
5079                 int normType=NORM\_L2, int rtype=-1, \par const MatND\& mask=MatND());\newline
5080 void normalize( const SparseMat\& src, SparseMat\& dst, \par double alpha, int normType );}
5081 \begin{description}
5082 \cvarg{src}{The source array}
5083 \cvarg{dst}{The destination array; will have the same size as \texttt{src}}
5084 \cvarg{alpha}{The norm value to normalize to or the lower range boundary in the case of range normalization}
5085 \cvarg{beta}{The upper range boundary in the case of range normalization; not used for norm normalization}
5086 \cvarg{normType}{The normalization type, see the discussion}
5087 \cvarg{rtype}{When the parameter is negative, the destination array will have the same type as \texttt{src}, otherwise it will have the same number of channels as \texttt{src} and the depth\texttt{=CV\_MAT\_DEPTH(rtype)}}
5088 \cvarg{mask}{The optional operation mask}
5089 \end{description}
5090
5091 The functions \texttt{normalize} scale and shift the source array elements, so that
5092 \[\|\texttt{dst}\|_{L_p}=\texttt{alpha}\]
5093 (where $p=\infty$, 1 or 2) when \texttt{normType=NORM\_INF}, \texttt{NORM\_L1} or \texttt{NORM\_L2},
5094 or so that
5095 \[\min_I \texttt{dst}(I)=\texttt{alpha},\,\,\max_I \texttt{dst}(I)=\texttt{beta}\]
5096 when \texttt{normType=NORM\_MINMAX} (for dense arrays only).
5097
5098 The optional mask specifies the sub-array to be normalize, that is, the norm or min-n-max are computed over the sub-array and then this sub-array is modified to be normalized. If you want to only use the mask to compute the norm or min-max, but modify the whole array, you can use \cvCppCross{norm} and \cvCppCross{Mat::convertScale}/\cvCppCross{MatND::convertScale}/cross{SparseMat::convertScale} separately.
5099
5100 in the case of sparse matrices, only the non-zero values are analyzed and transformed. Because of this, the range transformation for sparse matrices is not allowed, since it can shift the zero level. 
5101
5102 See also: \cvCppCross{norm}, \cvCppCross{Mat::convertScale}, \cvCppCross{MatND::convertScale}, \cvCppCross{SparseMat::convertScale}
5103
5104
5105 \cvCppFunc{PCA}
5106 Class for Principal Component Analysis
5107
5108 \begin{lstlisting}
5109 class PCA
5110 {
5111 public:
5112     // default constructor
5113     PCA();newline
5114     // computes PCA for a set of vectors stored as data rows or columns.
5115     PCA(const Mat& data, const Mat& mean, int flags, int maxComponents=0);newline
5116     // computes PCA for a set of vectors stored as data rows or columns
5117     PCA& operator()(const Mat& data, const Mat& mean, int flags, int maxComponents=0);newline
5118     // projects vector into the principal components space
5119     Mat project(const Mat& vec) const;newline
5120     void project(const Mat& vec, Mat& result) const;newline
5121     // reconstructs the vector from its PC projection
5122     Mat backProject(const Mat& vec) const;newline
5123     void backProject(const Mat& vec, Mat& result) const;newline
5124
5125     // eigenvectors of the PC space, stored as the matrix rows
5126     Mat eigenvectors;newline
5127     // the corresponding eigenvalues; not used for PCA compression/decompression
5128     Mat eigenvalues;newline
5129     // mean vector, subtracted from the projected vector
5130     // or added to the reconstructed vector
5131     Mat mean;
5132 };
5133 \end{lstlisting}
5134
5135 The class \texttt{PCA} is used to compute the special basis for a set of vectors. The basis will consist of eigenvectors of the covariance matrix computed from the input set of vectors. And also the class \texttt{PCA} can transform vectors to/from the new coordinate space, defined by the basis. Usually, in this new coordinate system each vector from the original set (and any linear combination of such vectors) can be quite accurately approximated by taking just the first few its components, corresponding to the eigenvectors of the largest eigenvalues of the covariance matrix. Geometrically it means that we compute projection of the vector to a subspace formed by a few eigenvectors corresponding to the dominant eigenvalues of the covariation matrix. And usually such a projection is very close to the original vector. That is, we can represent the original vector from a high-dimensional space with a much shorter vector consisting of the projected vector's coordinates in the subspace. Such a transformation is also known as Karhunen-Loeve Transform, or KLT. See \url{http://en.wikipedia.org/wiki/Principal\_component\_analysis}
5136
5137 The following sample is the function that takes two matrices. The first one stores the set of vectors (a row per vector) that is used to compute PCA, the second one stores another "test" set of vectors (a row per vector) that are first compressed with PCA, then reconstructed back and then the reconstruction error norm is computed and printed for each vector.
5138 \begin{lstlisting}
5139 PCA compressPCA(const Mat& pcaset, int maxComponents,
5140                 const Mat& testset, Mat& compressed)
5141 {
5142     PCA pca(pcaset, // pass the data
5143             Mat(), // we do not have a pre-computed mean vector,
5144                    // so let the PCA engine to compute it
5145             CV_PCA_DATA_AS_ROW, // indicate that the vectors
5146                                 // are stored as matrix rows
5147                                 // (use CV_PCA_DATA_AS_COL if the vectors are
5148                                 // the matrix columns)
5149             maxComponents // specify, how many principal components to retain
5150             );
5151     // if there is no test data, just return the computed basis, ready-to-use
5152     if( !testset.data )
5153         return pca;
5154     CV_Assert( testset.cols == pcaset.cols );
5155
5156     compressed.create(testset.rows, maxComponents, testset.type());
5157
5158     Mat reconstructed;
5159     for( int i = 0; i < testset.rows; i++ )
5160     {
5161         Mat vec = testset.row(i), coeffs = compressed.row(i);
5162         // compress the vector, the result will be stored
5163         // in the i-th row of the output matrix
5164         pca.project(vec, coeffs);
5165         // and then reconstruct it
5166         pca.backProject(coeffs, reconstructed);
5167         // and measure the error
5168         printf("%d. diff = %g\n", i, norm(vec, reconstructed, NORM_L2));
5169     }
5170     return pca;
5171 }
5172 \end{lstlisting}
5173
5174 See also: \cvCppCross{calcCovarMatrix}, \cvCppCross{mulTransposed}, \cvCppCross{SVD}, \cvCppCross{dft}, \cvCppCross{dct}
5175
5176 \cvCppFunc{perspectiveTransform}
5177 Performs perspective matrix transformation of vectors.
5178
5179 \cvdefCpp{void perspectiveTransform(const Mat\& src, \par Mat\& dst, const Mat\& mtx );}
5180 \begin{description}
5181 \cvarg{src}{The source two-channel or three-channel floating-point array;
5182             each element is 2D/3D vector to be transformed}
5183 \cvarg{dst}{The destination array; it will have the same size and same type as \texttt{src}}
5184 \cvarg{mtx}{$3\times 3$ or $4 \times 4$ transformation matrix}
5185 \end{description}
5186
5187 The function \texttt{perspectiveTransform} transforms every element of \texttt{src},
5188 by treating it as 2D or 3D vector, in the following way (here 3D vector transformation is shown; in the case of 2D vector transformation the $z$ component is omitted):
5189
5190 \[ (x, y, z) \rightarrow (x'/w, y'/w, z'/w) \]
5191
5192 where
5193
5194 \[
5195 (x', y', z', w') = \texttt{mat} \cdot
5196 \begin{bmatrix} x & y & z & 1 \end{bmatrix}
5197 \]
5198
5199 and
5200 \[ w = \fork{w'}{if $w' \ne 0$}{\infty}{otherwise} \]
5201
5202 Note that the function transforms a sparse set of 2D or 3D vectors. If you want to transform an image using perspective transformation, use \cvCppCross{warpPerspective}. If you have an inverse task, i.e. want to compute the most probable perspective transformation out of several pairs of corresponding points, you can use \cvCppCross{getPerspectiveTransform} or \cvCppCross{findHomography}.
5203
5204 See also: \cvCppCross{transform}, \cvCppCross{warpPerspective}, \cvCppCross{getPerspectiveTransform}, \cvCppCross{findHomography}
5205
5206 \cvCppFunc{phase}
5207 Calculates the rotation angle of 2d vectors
5208
5209 \cvdefCpp{void phase(const Mat\& x, const Mat\& y, Mat\& angle,\par
5210            bool angleInDegrees=false);}
5211 \begin{description}
5212 \cvarg{x}{The source floating-point array of x-coordinates of 2D vectors}
5213 \cvarg{y}{The source array of y-coordinates of 2D vectors; must have the same size and the same type as \texttt{x}}
5214 \cvarg{angle}{The destination array of vector angles; it will have the same size and same type as \texttt{x}}
5215 \cvarg{angleInDegrees}{When it is true, the function will compute angle in degrees, otherwise they will be measured in radians}
5216 \end{description}
5217
5218 The function \texttt{phase} computes the rotation angle of each 2D vector that is formed from the corresponding elements of \texttt{x} and \texttt{y}:
5219
5220 \[\texttt{angle}(I) = \texttt{atan2}(\texttt{y}(I), \texttt{x}(I))\]
5221
5222 The angle estimation accuracy is $\sim\,0.3^\circ$, when \texttt{x(I)=y(I)=0}, the corresponding \texttt{angle}(I) is set to $0$.
5223
5224 See also:
5225
5226 \cvCppFunc{polarToCart}
5227 Computes x and y coordinates of 2D vectors from their magnitude and angle.
5228
5229 \cvdefCpp{void polarToCart(const Mat\& magnitude, const Mat\& angle,\par
5230                  Mat\& x, Mat\& y, bool angleInDegrees=false);}
5231 \begin{description}
5232 \cvarg{magnitude}{The source floating-point array of magnitudes of 2D vectors. It can be an empty matrix (\texttt{=Mat()}) - in this case the function assumes that all the magnitudes are =1. If it's not empty, it must have the same size and same type as \texttt{angle}}
5233 \cvarg{angle}{The source floating-point array of angles of the 2D vectors}
5234 \cvarg{x}{The destination array of x-coordinates of 2D vectors; will have the same size and the same type as \texttt{angle}}
5235 \cvarg{y}{The destination array of y-coordinates of 2D vectors; will have the same size and the same type as \texttt{angle}}
5236 \cvarg{angleInDegrees}{When it is true, the input angles are measured in degrees, otherwise they are measured in radians}
5237 \end{description}
5238
5239 The function \texttt{polarToCart} computes the cartesian coordinates of each 2D vector represented by the corresponding elements of \texttt{magnitude} and \texttt{angle}:
5240
5241 \[
5242 \begin{array}{l}
5243 \texttt{x}(I) = \texttt{magnitude}(I)\cos(\texttt{angle}(I))\\
5244 \texttt{y}(I) = \texttt{magnitude}(I)\sin(\texttt{angle}(I))\\
5245 \end{array}
5246 \]
5247
5248 The relative accuracy of the estimated coordinates is $\sim\,10^{-6}$.
5249
5250 See also: \cvCppCross{cartToPolar}, \cvCppCross{magnitude}, \cvCppCross{phase}, \cvCppCross{exp}, \cvCppCross{log}, \cvCppCross{pow}, \cvCppCross{sqrt}
5251
5252 \cvCppFunc{pow}
5253 Raises every array element to a power.
5254
5255 \cvdefCpp{void pow(const Mat\& src, double p, Mat\& dst);\newline
5256 void pow(const MatND\& src, double p, MatND\& dst);}
5257 \begin{description}
5258 \cvarg{src}{The source array}
5259 \cvarg{p}{The exponent of power}
5260 \cvarg{dst}{The destination array; will have the same size and the same type as \texttt{src}}
5261 \end{description}
5262
5263 The function \texttt{pow} raises every element of the input array to \texttt{p}:
5264
5265 \[
5266 \texttt{dst}(I) = \fork
5267 {\texttt{src}(I)^p}{if \texttt{p} is integer}
5268 {|\texttt{src}(I)|^p}{otherwise}
5269 \]
5270
5271 That is, for a non-integer power exponent the absolute values of input array elements are used. However, it is possible to get true values for negative values using some extra operations, as the following example, computing the 5th root of array \texttt{src}, shows:
5272
5273 \begin{lstlisting}
5274 Mat mask = src < 0;
5275 pow(src, 1./5, dst);
5276 subtract(Scalar::all(0), dst, dst, mask);
5277 \end{lstlisting}
5278
5279 For some values of \texttt{p}, such as integer values, 0.5, and -0.5, specialized faster algorithms are used.
5280
5281 See also: \cvCppCross{sqrt}, \cvCppCross{exp}, \cvCppCross{log}, \cvCppCross{cartToPolar}, \cvCppCross{polarToCart}
5282
5283 \cvCppFunc{randu}
5284 Generates a single uniformly-distributed random number or array of random numbers
5285
5286 \cvdefCpp{template<typename \_Tp> \_Tp randu();\newline
5287 void randu(Mat\& mtx, const Scalar\& low, const Scalar\& high);}
5288 \begin{description}
5289 \cvarg{mtx}{The output array of random numbers. The array must be pre-allocated and have 1 to 4 channels}
5290 \cvarg{low}{The inclusive lower boundary of the generated random numbers}
5291 \cvarg{high}{The exclusive upper boundary of the generated random numbers}
5292 \end{description}
5293
5294 The template functions \texttt{randu} generate and return the next uniformly-distributed random value of the specified type. \texttt{randu<int>()} is equivalent to \texttt{(int)theRNG();} etc. See \cvCppCross{RNG} description.
5295
5296 The second non-template variant of the function fills the matrix \texttt{mtx} with uniformly-distributed random numbers from the specified range:
5297
5298 \[\texttt{low}_c \leq \texttt{mtx}(I)_c < \texttt{high}_c\]
5299
5300 See also: \cvCppCross{RNG}, \cvCppCross{randn}, \cvCppCross{theRNG}.
5301
5302 \cvCppFunc{randn}
5303 Fills array with normally distributed random numbers
5304
5305 \cvdefCpp{void randn(Mat\& mtx, const Scalar\& mean, const Scalar\& stddev);}
5306 \begin{description}
5307 \cvarg{mtx}{The output array of random numbers. The array must be pre-allocated and have 1 to 4 channels}
5308 \cvarg{mean}{The mean value (expectation) of the generated random numbers}
5309 \cvarg{stddev}{The standard deviation of the generated random numbers}
5310 \end{description}
5311
5312 The function \texttt{randn} fills the matrix \texttt{mtx} with normally distributed random numbers with the specified mean and standard deviation. \hyperref[cppfunc.saturatecast]{saturate\_cast} is applied to the generated numbers (i.e. the values are clipped)
5313
5314 See also: \cvCppCross{RNG}, \cvCppCross{randu}
5315
5316 \cvCppFunc{randShuffle}
5317 Shuffles the array elements randomly
5318
5319 \cvdefCpp{void randShuffle(Mat\& mtx, double iterFactor=1., RNG* rng=0);}
5320 \begin{description}
5321 \cvarg{mtx}{The input/output numerical 1D array}
5322 \cvarg{iterFactor}{The scale factor that determines the number of random swap operations. See the discussion}
5323 \cvarg{rng}{The optional random number generator used for shuffling. If it is zero, \cvCppCross{theRNG}() is used instead}
5324 \end{description}
5325
5326 The function \texttt{randShuffle} shuffles the specified 1D array by randomly choosing pairs of elements and swapping them. The number of such swap operations will be \texttt{mtx.rows*mtx.cols*iterFactor}
5327
5328 See also: \cvCppCross{RNG}, \cvCppCross{sort}
5329
5330 \cvCppFunc{reduce}
5331 Reduces a matrix to a vector
5332
5333 \cvdefCpp{void reduce(const Mat\& mtx, Mat\& vec, \par int dim, int reduceOp, int dtype=-1);}
5334 \begin{description}
5335 \cvarg{mtx}{The source 2D matrix}
5336 \cvarg{vec}{The destination vector. Its size and type is defined by \texttt{dim} and \texttt{dtype} parameters}
5337 \cvarg{dim}{The dimension index along which the matrix is reduced. 0 means that the matrix is reduced to a single row and 1 means that the matrix is reduced to a single column}
5338 \cvarg{reduceOp}{The reduction operation, one of:
5339 \begin{description}
5340 \cvarg{CV\_REDUCE\_SUM}{The output is the sum of all of the matrix's rows/columns.}
5341 \cvarg{CV\_REDUCE\_AVG}{The output is the mean vector of all of the matrix's rows/columns.}
5342 \cvarg{CV\_REDUCE\_MAX}{The output is the maximum (column/row-wise) of all of the matrix's rows/columns.}
5343 \cvarg{CV\_REDUCE\_MIN}{The output is the minimum (column/row-wise) of all of the matrix's rows/columns.}
5344 \end{description}}
5345 \cvarg{dtype}{When it is negative, the destination vector will have the same type as the source matrix, otherwise, its type will be \texttt{CV\_MAKE\_TYPE(CV\_MAT\_DEPTH(dtype), mtx.channels())}}
5346 \end{description}
5347
5348 The function \texttt{reduce} reduces matrix to a vector by treating the matrix rows/columns as a set of 1D vectors and performing the specified operation on the vectors until a single row/column is obtained. For example, the function can be used to compute horizontal and vertical projections of an raster image. In the case of \texttt{CV\_REDUCE\_SUM} and \texttt{CV\_REDUCE\_AVG} the output may have a larger element bit-depth to preserve accuracy. And multi-channel arrays are also supported in these two reduction modes. 
5349
5350 See also: \cvCppCross{repeat}
5351
5352 \cvCppFunc{repeat}
5353 Fill the destination array with repeated copies of the source array.
5354
5355 \cvdefCpp{void repeat(const Mat\& src, int ny, int nx, Mat\& dst);\newline
5356 Mat repeat(const Mat\& src, int ny, int nx);}
5357 \begin{description}
5358 \cvarg{src}{The source array to replicate}
5359 \cvarg{dst}{The destination array; will have the same type as \texttt{src}}
5360 \cvarg{ny}{How many times the \texttt{src} is repeated along the vertical axis}
5361 \cvarg{nx}{How many times the \texttt{src} is repeated along the horizontal axis}
5362 \end{description}
5363
5364 The functions \cvCppCross{repeat} duplicate the source array one or more times along each of the two axes:
5365
5366 \[\texttt{dst}_{ij}=\texttt{src}_{i\mod\texttt{src.rows},\;j\mod\texttt{src.cols}}\]
5367
5368 The second variant of the function is more convenient to use with \cross{Matrix Expressions}
5369
5370 See also: \cvCppCross{reduce}, \cross{Matrix Expressions}
5371
5372 \ifplastex
5373 \subsection{saturate\_cast}\label{cppfunc.saturatecast}
5374 \else
5375 \subsection{cv::saturate\_cast}\label{cppfunc.saturatecast}
5376 \fi
5377 Template function for accurate conversion from one primitive type to another
5378
5379 \cvdefCpp{template<typename \_Tp> inline \_Tp saturate\_cast(unsigned char v);\newline
5380 template<typename \_Tp> inline \_Tp saturate\_cast(signed char v);\newline
5381 template<typename \_Tp> inline \_Tp saturate\_cast(unsigned short v);\newline
5382 template<typename \_Tp> inline \_Tp saturate\_cast(signed short v);\newline
5383 template<typename \_Tp> inline \_Tp saturate\_cast(int v);\newline
5384 template<typename \_Tp> inline \_Tp saturate\_cast(unsigned int v);\newline
5385 template<typename \_Tp> inline \_Tp saturate\_cast(float v);\newline
5386 template<typename \_Tp> inline \_Tp saturate\_cast(double v);}
5387
5388 \begin{description}
5389 \cvarg{v}{The function parameter}
5390 \end{description}
5391
5392 The functions \texttt{saturate\_cast} resembles the standard C++ cast operations, such as \texttt{static\_cast<T>()} etc. They perform an efficient and accurate conversion from one primitive type to another, see the introduction. "saturate" in the name means that when the input value \texttt{v} is out of range of the target type, the result will not be formed just by taking low bits of the input, but instead the value will be clipped. For example:
5393
5394 \begin{lstlisting}
5395 uchar a = saturate_cast<uchar>(-100); // a = 0 (UCHAR_MIN)
5396 short b = saturate_cast<short>(33333.33333); // b = 32767 (SHRT_MAX)
5397 \end{lstlisting}
5398
5399 Such clipping is done when the target type is \texttt{unsigned char, signed char, unsigned short or signed short} - for 32-bit integers no clipping is done.
5400
5401 When the parameter is floating-point value and the target type is an integer (8-, 16- or 32-bit), the floating-point value is first rounded to the nearest integer and then clipped if needed (when the target type is 8- or 16-bit).
5402
5403 This operation is used in most simple or complex image processing functions in OpenCV.
5404
5405 See also: \cvCppCross{add}, \cvCppCross{subtract}, \cvCppCross{multiply}, \cvCppCross{divide}, \cvCppCross{Mat::convertTo}
5406
5407 \cvCppFunc{scaleAdd}
5408 Calculates the sum of a scaled array and another array.
5409
5410 \cvdefCpp{void scaleAdd(const Mat\& src1, double scale, \par const Mat\& src2, Mat\& dst);\newline
5411 void scaleAdd(const MatND\& src1, double scale, \par const MatND\& src2, MatND\& dst);}
5412 \begin{description}
5413 \cvarg{src1}{The first source array}
5414 \cvarg{scale}{Scale factor for the first array}
5415 \cvarg{src2}{The second source array; must have the same size and the same type as \texttt{src1}}
5416 \cvarg{dst}{The destination array; will have the same size and the same type as \texttt{src1}}
5417 \end{description}
5418
5419 The function \texttt{cvScaleAdd} is one of the classical primitive linear algebra operations, known as \texttt{DAXPY} or \texttt{SAXPY} in \href{http://en.wikipedia.org/wiki/Basic_Linear_Algebra_Subprograms}{BLAS}. It calculates the sum of a scaled array and another array:
5420
5421 \[
5422 \texttt{dst}(I)=\texttt{scale} \cdot \texttt{src1}(I) + \texttt{src2}(I)
5423 \]
5424
5425 The function can also be emulated with a matrix expression, for example:
5426
5427 \begin{lstlisting}
5428 Mat A(3, 3, CV_64F);
5429 ...
5430 A.row(0) = A.row(1)*2 + A.row(2);
5431 \end{lstlisting}
5432
5433 See also: \cvCppCross{add}, \cvCppCross{addWeighted}, \cvCppCross{subtract}, \cvCppCross{Mat::dot}, \cvCppCross{Mat::convertTo}, \cross{Matrix Expressions}
5434
5435 \cvCppFunc{setIdentity}
5436 Initializes a scaled identity matrix
5437
5438 \cvdefCpp{void setIdentity(Mat\& dst, const Scalar\& value=Scalar(1));}
5439 \begin{description}
5440 \cvarg{dst}{The matrix to initialize (not necessarily square)}
5441 \cvarg{value}{The value to assign to the diagonal elements}
5442 \end{description}
5443
5444 The function \cvCppCross{setIdentity} initializes a scaled identity matrix:
5445
5446 \[
5447 \texttt{dst}(i,j)=\fork{\texttt{value}}{ if $i=j$}{0}{otherwise}
5448 \]
5449
5450 The function can also be emulated using the matrix initializers and the matrix expressions:
5451 \begin{lstlisting}
5452 Mat A = Mat::eye(4, 3, CV_32F)*5;
5453 // A will be set to [[5, 0, 0], [0, 5, 0], [0, 0, 5], [0, 0, 0]]
5454 \end{lstlisting}
5455
5456 See also: \cvCppCross{Mat::zeros}, \cvCppCross{Mat::ones}, \cross{Matrix Expressions},
5457 \cvCppCross{Mat::setTo}, \cvCppCross{Mat::operator=},
5458
5459 \cvCppFunc{solve}
5460 Solves one or more linear systems or least-squares problems.
5461
5462 \cvdefCpp{bool solve(const Mat\& src1, const Mat\& src2, \par Mat\& dst, int flags=DECOMP\_LU);}
5463 \begin{description}
5464 \cvarg{src1}{The input matrix on the left-hand side of the system}
5465 \cvarg{src2}{The input matrix on the right-hand side of the system}
5466 \cvarg{dst}{The output solution}
5467 \cvarg{flags}{The solution (matrix inversion) method
5468 \begin{description}
5469  \cvarg{DECOMP\_LU}{Gaussian elimination with optimal pivot element chosen}
5470  \cvarg{DECOMP\_CHOLESKY}{Cholesky $LL^T$ factorization; the matrix \texttt{src1} must be symmetrical and positively defined}
5471  \cvarg{DECOMP\_EIG}{Eigenvalue decomposition; the matrix \texttt{src1} must be symmetrical}
5472  \cvarg{DECOMP\_SVD}{Singular value decomposition (SVD) method; the system can be over-defined and/or the matrix \texttt{src1} can be singular}
5473  \cvarg{DECOMP\_QR}{QR factorization; the system can be over-defined and/or the matrix \texttt{src1} can be singular}
5474  \cvarg{DECOMP\_NORMAL}{While all the previous flags are mutually exclusive, this flag can be used together with any of the previous. It means that the normal equations $\texttt{src1}^T\cdot\texttt{src1}\cdot\texttt{dst}=\texttt{src1}^T\texttt{src2}$ are solved instead of the original system $\texttt{src1}\cdot\texttt{dst}=\texttt{src2}$}
5475 \end{description}}
5476 \end{description}
5477
5478 The function \texttt{solve} solves a linear system or least-squares problem (the latter is possible with SVD or QR methods, or by specifying the flag \texttt{DECOMP\_NORMAL}):
5479
5480 \[
5481 \texttt{dst} = \arg \min_X\|\texttt{src1}\cdot\texttt{X} - \texttt{src2}\|
5482 \]
5483
5484 If \texttt{DECOMP\_LU} or \texttt{DECOMP\_CHOLESKY} method is used, the function returns 1 if \texttt{src1} (or $\texttt{src1}^T\texttt{src1}$) is non-singular and 0 otherwise; in the latter case \texttt{dst} is not valid. Other methods find some pseudo-solution in the case of singular left-hand side part.
5485
5486 Note that if you want to find unity-norm solution of an under-defined singular system $\texttt{src1}\cdot\texttt{dst}=0$, the function \texttt{solve} will not do the work. Use \cvCppCross{SVD::solveZ} instead.
5487
5488 See also: \cvCppCross{invert}, \cvCppCross{SVD}, \cvCppCross{eigen}
5489
5490 \cvCppFunc{solveCubic}
5491 Finds the real roots of a cubic equation.
5492
5493 \cvdefCpp{void solveCubic(const Mat\& coeffs, Mat\& roots);}
5494 \begin{description}
5495 \cvarg{coeffs}{The equation coefficients, an array of 3 or 4 elements}
5496 \cvarg{roots}{The destination array of real roots which will have 1 or 3 elements}
5497 \end{description}
5498
5499 The function \texttt{solveCubic} finds the real roots of a cubic equation:
5500
5501 (if coeffs is a 4-element vector)
5502
5503 \[
5504 \texttt{coeffs}[0] x^3 + \texttt{coeffs}[1] x^2 + \texttt{coeffs}[2] x + \texttt{coeffs}[3] = 0
5505 \]
5506
5507 or (if coeffs is 3-element vector):
5508
5509 \[
5510 x^3 + \texttt{coeffs}[0] x^2 + \texttt{coeffs}[1] x + \texttt{coeffs}[2] = 0
5511 \]
5512
5513 The roots are stored to \texttt{roots} array.
5514
5515 \cvCppFunc{solvePoly}
5516 Finds the real or complex roots of a polynomial equation
5517
5518 \cvdefCpp{void solvePoly(const Mat\& coeffs, Mat\& roots, \par int maxIters=20, int fig=100);}
5519 \begin{description}
5520 \cvarg{coeffs}{The array of polynomial coefficients}
5521 \cvarg{roots}{The destination (complex) array of roots}
5522 \cvarg{maxIters}{The maximum number of iterations the algorithm does}
5523 \cvarg{fig}{}
5524 \end{description}
5525
5526 The function \texttt{solvePoly} finds real and complex roots of a polynomial equation:
5527 \[
5528 \texttt{coeffs}[0] x^{n} + \texttt{coeffs}[1] x^{n-1} + ... + \texttt{coeffs}[n-1] x + \texttt{coeffs}[n] = 0
5529 \]
5530
5531 \cvCppFunc{sort}
5532 Sorts each row or each column of a matrix
5533
5534 \cvdefCpp{void sort(const Mat\& src, Mat\& dst, int flags);}
5535 \begin{description}
5536 \cvarg{src}{The source single-channel array}
5537 \cvarg{dst}{The destination array of the same size and the same type as \texttt{src}}
5538 \cvarg{flags}{The operation flags, a combination of the following values:
5539 \begin{description}
5540     \cvarg{CV\_SORT\_EVERY\_ROW}{Each matrix row is sorted independently}
5541     \cvarg{CV\_SORT\_EVERY\_COLUMN}{Each matrix column is sorted independently. This flag and the previous one are mutually exclusive}
5542     \cvarg{CV\_SORT\_ASCENDING}{Each matrix row is sorted in the ascending order}
5543     \cvarg{CV\_SORT\_DESCENDING}{Each matrix row is sorted in the descending order. This flag and the previous one are also mutually exclusive}
5544 \end{description}}
5545 \end{description}
5546
5547 The function \texttt{sort} sorts each matrix row or each matrix column in ascending or descending order. If you want to sort matrix rows or columns lexicographically, you can use STL \texttt{std::sort} generic function with the proper comparison predicate.
5548
5549 See also: \cvCppCross{sortIdx}, \cvCppCross{randShuffle}
5550
5551 \cvCppFunc{sortIdx}
5552 Sorts each row or each column of a matrix
5553
5554 \cvdefCpp{void sortIdx(const Mat\& src, Mat\& dst, int flags);}
5555 \begin{description}
5556 \cvarg{src}{The source single-channel array}
5557 \cvarg{dst}{The destination integer array of the same size as \texttt{src}}
5558 \cvarg{flags}{The operation flags, a combination of the following values:
5559 \begin{description}
5560     \cvarg{CV\_SORT\_EVERY\_ROW}{Each matrix row is sorted independently}
5561     \cvarg{CV\_SORT\_EVERY\_COLUMN}{Each matrix column is sorted independently. This flag and the previous one are mutually exclusive}
5562     \cvarg{CV\_SORT\_ASCENDING}{Each matrix row is sorted in the ascending order}
5563     \cvarg{CV\_SORT\_DESCENDING}{Each matrix row is sorted in the descending order. This flag and the previous one are also mutually exclusive}
5564 \end{description}}
5565 \end{description}
5566
5567 The function \texttt{sortIdx} sorts each matrix row or each matrix column in ascending or descending order. Instead of reordering the elements themselves, it stores the indices of sorted elements in the destination array. For example:
5568
5569 \begin{lstlisting}
5570 Mat A = Mat::eye(3,3,CV_32F), B;
5571 sortIdx(A, B, CV_SORT_EVERY_ROW + CV_SORT_ASCENDING);
5572 // B will probably contain
5573 // (because of equal elements in A some permutations are possible):
5574 // [[1, 2, 0], [0, 2, 1], [0, 1, 2]]
5575 \end{lstlisting}
5576
5577 See also: \cvCppCross{sort}, \cvCppCross{randShuffle}
5578
5579 \cvCppFunc{split}
5580 Divides multi-channel array into several single-channel arrays
5581
5582 \cvdefCpp{void split(const Mat\& mtx, Mat* mv);\newline
5583 void split(const Mat\& mtx, vector<Mat>\& mv);\newline
5584 void split(const MatND\& mtx, MatND* mv);\newline
5585 void split(const MatND\& mtx, vector<MatND>\& mv);}
5586 \begin{description}
5587 \cvarg{mtx}{The source multi-channel array}
5588 \cvarg{mv}{The destination array or vector of arrays; The number of arrays must match \texttt{mtx.channels()}. The arrays themselves will be reallocated if needed}
5589 \end{description}
5590
5591 The functions \texttt{split} split multi-channel array into separate single-channel arrays:
5592
5593 \[ \texttt{mv}[c](I) = \texttt{mtx}(I)_c \]
5594
5595 If you need to extract a single-channel or do some other sophisticated channel permutation, use \cvCppCross{mixChannels}
5596
5597 See also: \cvCppCross{merge}, \cvCppCross{mixChannels}, \cvCppCross{cvtColor}
5598
5599 \cvCppFunc{sqrt}
5600 Calculates square root of array elements
5601
5602 \cvdefCpp{void sqrt(const Mat\& src, Mat\& dst);\newline
5603 void sqrt(const MatND\& src, MatND\& dst);}
5604 \begin{description}
5605 \cvarg{src}{The source floating-point array}
5606 \cvarg{dst}{The destination array; will have the same size and the same type as \texttt{src}}
5607 \end{description}
5608
5609 The functions \texttt{sqrt} calculate square root of each source array element. in the case of multi-channel arrays each channel is processed independently. The function accuracy is approximately the same as of the built-in \texttt{std::sqrt}.
5610
5611 See also: \cvCppCross{pow}, \cvCppCross{magnitude}
5612
5613 \cvCppFunc{subtract}
5614 Calculates per-element difference between two arrays or array and a scalar
5615
5616 \cvdefCpp{void subtract(const Mat\& src1, const Mat\& src2, Mat\& dst);\newline
5617 void subtract(const Mat\& src1, const Mat\& src2, \par Mat\& dst, const Mat\& mask);\newline
5618 void subtract(const Mat\& src1, const Scalar\& sc, \par Mat\& dst, const Mat\& mask=Mat());\newline
5619 void subtract(const Scalar\& sc, const Mat\& src2, \par Mat\& dst, const Mat\& mask=Mat());\newline
5620 void subtract(const MatND\& src1, const MatND\& src2, MatND\& dst);\newline
5621 void subtract(const MatND\& src1, const MatND\& src2, \par MatND\& dst, const MatND\& mask);\newline
5622 void subtract(const MatND\& src1, const Scalar\& sc, \par MatND\& dst, const MatND\& mask=MatND());\newline
5623 void subtract(const Scalar\& sc, const MatND\& src2, \par MatND\& dst, const MatND\& mask=MatND());}
5624 \begin{description}
5625 \cvarg{src1}{The first source array}
5626 \cvarg{src2}{The second source array. It must have the same size and same type as \texttt{src1}}
5627 \cvarg{sc}{Scalar; the first or the second input parameter}
5628 \cvarg{dst}{The destination array; it will have the same size and same type as \texttt{src1}; see \texttt{Mat::create}}
5629 \cvarg{mask}{The optional operation mask, 8-bit single channel array;
5630              specifies elements of the destination array to be changed}
5631 \end{description}
5632
5633 The functions \texttt{subtract} compute
5634
5635 \begin{itemize}
5636     \item the difference between two arrays
5637     \[\texttt{dst}(I) = \texttt{saturate}(\texttt{src1}(I) - \texttt{src2}(I))\quad\texttt{if mask}(I)\ne0\]
5638     \item the difference between array and a scalar:
5639     \[\texttt{dst}(I) = \texttt{saturate}(\texttt{src1}(I) - \texttt{sc})\quad\texttt{if mask}(I)\ne0\]
5640     \item the difference between scalar and an array:
5641     \[\texttt{dst}(I) = \texttt{saturate}(\texttt{sc} - \texttt{src2}(I))\quad\texttt{if mask}(I)\ne0\]
5642 \end{itemize}
5643
5644 where \texttt{I} is multi-dimensional index of array elements.
5645
5646 The first function in the above list can be replaced with matrix expressions:
5647 \begin{lstlisting}
5648 dst = src1 - src2;
5649 dst -= src2; // equivalent to subtract(dst, src2, dst);
5650 \end{lstlisting}
5651
5652 See also: \cvCppCross{add}, \cvCppCross{addWeighted}, \cvCppCross{scaleAdd}, \cvCppCross{convertScale},
5653 \cross{Matrix Expressions}, \hyperref[cppfunc.saturatecast]{saturate\_cast}.
5654
5655 \cvCppFunc{SVD}
5656 Class for computing Singular Value Decomposition
5657
5658 \begin{lstlisting}
5659 class SVD
5660 {
5661 public:
5662     enum { MODIFY_A=1, NO_UV=2, FULL_UV=4 };newline
5663     // default empty constructor
5664     SVD();newline
5665     // decomposes m into u, w and vt: m = u*w*vt;newline
5666     // u and vt are orthogonal, w is diagonal
5667     SVD( const Mat& m, int flags=0 );newline
5668     // decomposes m into u, w and vt.
5669     SVD& operator ()( const Mat& m, int flags=0 );newline
5670
5671     // finds such vector x, norm(x)=1, so that m*x = 0,
5672     // where m is singular matrix
5673     static void solveZ( const Mat& m, Mat& dst );newline
5674     // does back-subsitution:
5675     // dst = vt.t()*inv(w)*u.t()*rhs ~ inv(m)*rhs
5676     void backSubst( const Mat& rhs, Mat& dst ) const;newline
5677
5678     Mat u, w, vt;
5679 };
5680 \end{lstlisting}
5681
5682 The class \texttt{SVD} is used to compute Singular Value Decomposition of a floating-point matrix and then use it to solve least-square problems, under-determined linear systems, invert matrices, compute condition numbers etc.
5683 For a bit faster operation you can pass \texttt{flags=SVD::MODIFY\_A|...} to modify the decomposed matrix when it is not necessarily to preserve it. If you want to compute condition number of a matrix or absolute value of its determinant - you do not need \texttt{u} and \texttt{vt}, so you can pass \texttt{flags=SVD::NO\_UV|...}. Another flag \texttt{FULL\_UV} indicates that full-size \texttt{u} and \texttt{vt} must be computed, which is not necessary most of the time.
5684
5685 See also: \cvCppCross{invert}, \cvCppCross{solve}, \cvCppCross{eigen}, \cvCppCross{determinant}
5686
5687 \cvCppFunc{sum}
5688 Calculates sum of array elements
5689
5690 \cvdefCpp{Scalar sum(const Mat\& mtx);\newline
5691 Scalar sum(const MatND\& mtx);}
5692 \begin{description}
5693 \cvarg{mtx}{The source array; must have 1 to 4 channels}
5694 \end{description}
5695
5696 The functions \texttt{sum} calculate and return the sum of array elements, independently for each channel.
5697
5698 See also: \cvCppCross{countNonZero}, \cvCppCross{mean}, \cvCppCross{meanStdDev}, \cvCppCross{norm}, \cvCppCross{minMaxLoc}, \cvCppCross{reduce}
5699
5700 \cvCppFunc{theRNG}
5701 Returns the default random number generator
5702
5703 \cvdefCpp{RNG\& theRNG();}
5704
5705 The function \texttt{theRNG} returns the default random number generator. For each thread there is separate random number generator, so you can use the function safely in multi-thread environments. If you just need to get a single random number using this generator or initialize an array, you can use \cvCppCross{randu} or \cvCppCross{randn} instead. But if you are going to generate many random numbers inside a loop, it will be much faster to use this function to retrieve the generator and then use \texttt{RNG::operator \_Tp()}.
5706
5707 See also: \cvCppCross{RNG}, \cvCppCross{randu}, \cvCppCross{randn}
5708
5709 \cvCppFunc{trace}
5710 Returns the trace of a matrix
5711
5712 \cvdefCpp{Scalar trace(const Mat\& mtx);}
5713 \begin{description}
5714 \cvarg{mtx}{The source matrix}
5715 \end{description}
5716
5717 The function \texttt{trace} returns the sum of the diagonal elements of the matrix \texttt{mtx}.
5718
5719 \[ \mathrm{tr}(\texttt{mtx}) = \sum_i \texttt{mtx}(i,i) \]
5720
5721
5722 \cvCppFunc{transform}
5723 Performs matrix transformation of every array element.
5724
5725 \cvdefCpp{void transform(const Mat\& src, \par Mat\& dst, const Mat\& mtx );}
5726 \begin{description}
5727 \cvarg{src}{The source array; must have as many channels (1 to 4) as \texttt{mtx.cols} or \texttt{mtx.cols-1}}
5728 \cvarg{dst}{The destination array; will have the same size and depth as \texttt{src} and as many channels as \texttt{mtx.rows}}
5729 \cvarg{mtx}{The transformation matrix}
5730 \end{description}
5731
5732 The function \texttt{transform} performs matrix transformation of every element of array \texttt{src} and stores the results in \texttt{dst}:
5733
5734 \[
5735 \texttt{dst}(I) = \texttt{mtx} \cdot \texttt{src}(I)
5736 \]
5737 (when \texttt{mtx.cols=src.channels()}), or
5738
5739 \[
5740 \texttt{dst}(I) = \texttt{mtx} \cdot [\texttt{src}(I); 1]
5741 \]
5742 (when \texttt{mtx.cols=src.channels()+1})
5743
5744 That is, every element of an \texttt{N}-channel array \texttt{src} is
5745 considered as \texttt{N}-element vector, which is transformed using
5746 a $\texttt{M} \times \texttt{N}$ or $\texttt{M} \times \texttt{N+1}$ matrix \texttt{mtx} into
5747 an element of \texttt{M}-channel array \texttt{dst}.
5748
5749 The function may be used for geometrical transformation of $N$-dimensional
5750 points, arbitrary linear color space transformation (such as various kinds of RGB$\rightarrow$YUV transforms), shuffling the image channels and so forth.
5751
5752 See also: \cvCppCross{perspectiveTransform}, \cvCppCross{getAffineTransform}, \cvCppCross{estimateRigidTransform}, \cvCppCross{warpAffine}, \cvCppCross{warpPerspective}
5753
5754 \cvCppFunc{transpose}
5755 Transposes a matrix
5756
5757 \cvdefCpp{void transpose(const Mat\& src, Mat\& dst);}
5758 \begin{description}
5759 \cvarg{src}{The source array}
5760 \cvarg{dst}{The destination array of the same type as \texttt{src}}
5761 \end{description}
5762
5763 The function \cvCppCross{transpose} transposes the matrix \texttt{src}:
5764
5765 \[ \texttt{dst}(i,j) = \texttt{src}(j,i) \]
5766
5767 Note that no complex conjugation is done in the case of a complex
5768 matrix, it should be done separately if needed.
5769
5770 \fi