]> rtime.felk.cvut.cz Git - opencv.git/blob - opencv/doc/cxcore_array_operations.tex
New latex2tool - builds all 3 targets
[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 \ifC % {
373 \cvCPyFunc{CloneSparseMat}
374 Creates full copy of sparse array.
375
376 \cvdefC{CvSparseMat* cvCloneSparseMat(const CvSparseMat* mat);}
377 \cvdefPy{CloneSparseMat(mat) -> mat}
378
379 \begin{description}
380 \cvarg{mat}{Input array}
381 \end{description}
382
383 The function creates a copy of the input array and returns pointer to the copy.
384 \fi % }
385
386 \cvCPyFunc{Cmp}
387 Performs per-element comparison of two arrays.
388
389 \cvdefC{void cvCmp(const CvArr* src1, const CvArr* src2, CvArr* dst, int cmpOp);}
390 \cvdefPy{Cmp(src1,src2,dst,cmpOp)-> None}
391
392 \begin{description}
393 \cvarg{src1}{The first source array}
394 \cvarg{src2}{The second source array. Both source arrays must have a single channel.}
395 \cvarg{dst}{The destination array, must have 8u or 8s type}
396 \cvarg{cmpOp}{The flag specifying the relation between the elements to be checked
397 \begin{description}
398  \cvarg{CV\_CMP\_EQ}{src1(I) "equal to" value}
399  \cvarg{CV\_CMP\_GT}{src1(I) "greater than" value}
400  \cvarg{CV\_CMP\_GE}{src1(I) "greater or equal" value}
401  \cvarg{CV\_CMP\_LT}{src1(I) "less than" value}
402  \cvarg{CV\_CMP\_LE}{src1(I) "less or equal" value}
403  \cvarg{CV\_CMP\_NE}{src1(I) "not equal" value}
404 \end{description}}
405 \end{description}
406
407 The function compares the corresponding elements of two arrays and fills the destination mask array:
408
409 \begin{lstlisting}
410 dst(I)=src1(I) op src2(I),
411 \end{lstlisting}
412
413 \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)
414
415 \cvCPyFunc{CmpS}
416 Performs per-element comparison of an array and a scalar.
417
418 \cvdefC{void cvCmpS(const CvArr* src, double value, CvArr* dst, int cmpOp);}
419 \cvdefPy{CmpS(src,value,dst,cmpOp)-> None}
420
421 \begin{description}
422 \cvarg{src}{The source array, must have a single channel}
423 \cvarg{value}{The scalar value to compare each array element with}
424 \cvarg{dst}{The destination array, must have 8u or 8s type}
425 \cvarg{cmpOp}{The flag specifying the relation between the elements to be checked
426 \begin{description}
427  \cvarg{CV\_CMP\_EQ}{src1(I) "equal to" value}
428  \cvarg{CV\_CMP\_GT}{src1(I) "greater than" value}
429  \cvarg{CV\_CMP\_GE}{src1(I) "greater or equal" value}
430  \cvarg{CV\_CMP\_LT}{src1(I) "less than" value}
431  \cvarg{CV\_CMP\_LE}{src1(I) "less or equal" value}
432  \cvarg{CV\_CMP\_NE}{src1(I) "not equal" value}
433 \end{description}}
434 \end{description}
435
436 The function compares the corresponding elements of an array and a scalar and fills the destination mask array:
437
438 \begin{lstlisting}
439 dst(I)=src(I) op scalar
440 \end{lstlisting}
441
442 where \texttt{op} is $=,\; >,\; \ge,\; <,\; \le\; or\; \ne$.
443
444 \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).
445
446 \ifPy % {
447 \cvCPyFunc{Convert}
448 Converts one array to another.
449
450 \cvdefPy{Convert(src,dst)-> None}
451
452 \begin{description}
453 \cvarg{src}{Source array}
454 \cvarg{dst}{Destination array}
455 \end{description}
456
457
458 The type of conversion is done with rounding and saturation, that is if the
459 result of scaling + conversion can not be represented exactly by a value
460 of the destination array element type, it is set to the nearest representable
461 value on the real axis.
462
463 All the channels of multi-channel arrays are processed independently.
464
465 \fi % }
466
467 \cvCPyFunc{ConvertScale}
468 Converts one array to another with optional linear transformation.
469
470 \cvdefC{void cvConvertScale(const CvArr* src, CvArr* dst, double scale=1, double shift=0);}
471 \cvdefPy{ConvertScale(src,dst,scale=1.0,shift=0.0)-> None}
472
473 \ifC
474 \begin{lstlisting}
475 #define cvCvtScale cvConvertScale
476 #define cvScale  cvConvertScale
477 #define cvConvert(src, dst )  cvConvertScale((src), (dst), 1, 0 )
478 \end{lstlisting}
479 \fi
480
481 \begin{description}
482 \cvarg{src}{Source array}
483 \cvarg{dst}{Destination array}
484 \cvarg{scale}{Scale factor}
485 \cvarg{shift}{Value added to the scaled source array elements}
486 \end{description}
487
488
489 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:
490
491 \[
492 \texttt{dst}(I) = \texttt{scale} \texttt{src}(I) + (\texttt{shift}_0,\texttt{shift}_1,...)
493 \]
494
495 All the channels of multi-channel arrays are processed independently.
496
497 The type of conversion is done with rounding and saturation, that is if the
498 result of scaling + conversion can not be represented exactly by a value
499 of the destination array element type, it is set to the nearest representable
500 value on the real axis.
501
502 In the case of \texttt{scale=1, shift=0} no prescaling is done. This is a specially
503 optimized case and it has the appropriate \cvCPyCross{Convert} name. If
504 source and destination array types have equal types, this is also a
505 special case that can be used to scale and shift a matrix or an image
506 and that is caled \cvCPyCross{Scale}.
507
508
509 \cvCPyFunc{ConvertScaleAbs}
510 Converts input array elements to another 8-bit unsigned integer with optional linear transformation.
511
512 \cvdefC{void cvConvertScaleAbs(const CvArr* src, CvArr* dst, double scale=1, double shift=0);}
513 \cvdefPy{ConvertScaleAbs(src,dst,scale=1.0,shift=0.0)-> None}
514
515 \begin{lstlisting}
516 #define cvCvtScaleAbs cvConvertScaleAbs
517 \end{lstlisting}
518
519 \begin{description}
520 \cvarg{src}{Source array}
521 \cvarg{dst}{Destination array (should have 8u depth)}
522 \cvarg{scale}{ScaleAbs factor}
523 \cvarg{shift}{Value added to the scaled source array elements}
524 \end{description}
525
526
527 The function is similar to \cvCPyCross{ConvertScale}, but it stores absolute values of the conversion results:
528
529 \[
530 \texttt{dst}(I) = |\texttt{scale} \texttt{src}(I) + (\texttt{shift}_0,\texttt{shift}_1,...)|
531 \]
532
533 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.
534
535 \cvCPyFunc{Copy}
536 Copies one array to another.
537
538 \cvdefC{void cvCopy(const CvArr* src, CvArr* dst, const CvArr* mask=NULL);}
539 \cvdefPy{Copy(src,dst,mask=NULL)-> None}
540
541 \begin{description}
542 \cvarg{src}{The source array}
543 \cvarg{dst}{The destination array}
544 \cvarg{mask}{Operation mask, 8-bit single channel array; specifies elements of the destination array to be changed}
545 \end{description}
546
547
548 The function copies selected elements from an input array to an output array:
549
550 \[
551 \texttt{dst}(I)=\texttt{src}(I) \quad \text{if} \quad \texttt{mask}(I) \ne 0.
552 \]
553
554 If any of the passed arrays is of \texttt{IplImage} type, then its ROI
555 and COI fields are used. Both arrays must have the same type, the same
556 number of dimensions, and the same size. The function can also copy sparse
557 arrays (mask is not supported in this case).
558
559 \cvCPyFunc{CountNonZero}
560 Counts non-zero array elements.
561
562 \cvdefC{int cvCountNonZero(const CvArr* arr);}
563 \cvdefPy{CountNonZero(arr)-> int}
564
565 \begin{description}
566 \cvarg{arr}{The array must be a single-channel array or a multi-channel image with COI set}
567 \end{description}
568
569
570 The function returns the number of non-zero elements in arr:
571
572 \[ \sum_I (\texttt{arr}(I) \ne 0) \]
573
574 In the case of \texttt{IplImage} both ROI and COI are supported.
575
576
577 \cvCPyFunc{CreateData}
578 Allocates array data
579
580 \cvdefC{void cvCreateData(CvArr* arr);}
581 \cvdefPy{CreateData(arr) -> None}
582
583 \begin{description}
584 \cvarg{arr}{Array header}
585 \end{description}
586
587
588 The function allocates image, matrix or
589 multi-dimensional array data. Note that in the case of matrix types OpenCV
590 allocation functions are used and in the case of IplImage they are used
591 unless \texttt{CV\_TURN\_ON\_IPL\_COMPATIBILITY} was called. In the
592 latter case IPL functions are used to allocate the data.
593
594 \cvCPyFunc{CreateImage}
595 Creates an image header and allocates the image data.
596
597 \cvdefC{IplImage* cvCreateImage(CvSize size, int depth, int channels);}
598 \cvdefPy{CreateImage(size, depth, channels)->image}
599
600 \begin{description}
601 \cvarg{size}{Image width and height}
602 \cvarg{depth}{Bit depth of image elements. See \cross{IplImage} for valid depths.}
603 \cvarg{channels}{Number of channels per pixel. See \cross{IplImage} for details. This function only creates images with interleaved channels.}
604 \end{description}
605
606 This call is a shortened form of
607 \begin{lstlisting}
608 header = cvCreateImageHeader(size, depth, channels);
609 cvCreateData(header);
610 \end{lstlisting}
611
612
613 \cvCPyFunc{CreateImageHeader}
614 Creates an image header but does not allocate the image data.
615
616 \cvdefC{IplImage* cvCreateImageHeader(CvSize size, int depth, int channels);}
617 \cvdefPy{CreateImageHeader(size, depth, channels) -> image}
618
619 \begin{description}
620 \cvarg{size}{Image width and height}
621 \cvarg{depth}{Image depth (see \cvCPyCross{CreateImage})}
622 \cvarg{channels}{Number of channels (see \cvCPyCross{CreateImage})}
623 \end{description}
624
625 This call is an analogue of
626 \begin{lstlisting}
627 hdr=iplCreateImageHeader(channels, 0, depth,
628                       channels == 1 ? "GRAY" : "RGB",
629                       channels == 1 ? "GRAY" : channels == 3 ? "BGR" :
630                       channels == 4 ? "BGRA" : "",
631                       IPL_DATA_ORDER_PIXEL, IPL_ORIGIN_TL, 4,
632                       size.width, size.height,
633                       0,0,0,0);
634 \end{lstlisting}
635 but it does not use IPL functions by default (see the \texttt{CV\_TURN\_ON\_IPL\_COMPATIBILITY} macro).
636
637 \cvCPyFunc{CreateMat}\label{cvCreateMat}
638 Creates a matrix header and allocates the matrix data. 
639
640 \cvdefC{CvMat* cvCreateMat(\par int rows,\par int cols,\par int type);}
641 \cvdefPy{CreateMat(rows, cols, type) -> mat}
642
643 \begin{description}
644 \cvarg{rows}{Number of rows in the matrix}
645 \cvarg{cols}{Number of columns in the matrix}
646 \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.}
647 \end{description}
648
649 This is the concise form for:
650
651 \begin{lstlisting}
652 CvMat* mat = cvCreateMatHeader(rows, cols, type);
653 cvCreateData(mat);
654 \end{lstlisting}
655
656 \cvCPyFunc{CreateMatHeader}
657 Creates a matrix header but does not allocate the matrix data.
658
659 \cvdefC{CvMat* cvCreateMatHeader(\par int rows,\par int cols,\par int type);}
660 \cvdefPy{CreateMatHeader(rows, cols, type) -> mat}
661
662 \begin{description}
663 \cvarg{rows}{Number of rows in the matrix}
664 \cvarg{cols}{Number of columns in the matrix}
665 \cvarg{type}{Type of the matrix elements, see \cvCPyCross{CreateMat}}
666 \end{description}
667
668 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}.
669
670 \cvCPyFunc{CreateMatND}
671 Creates the header and allocates the data for a multi-dimensional dense array.
672
673 \cvdefC{CvMatND* cvCreateMatND(\par int dims,\par const int* sizes,\par int type);}
674 \cvdefPy{CreateMatND(dims, type) -> None}
675
676 \begin{description}
677 \ifPy
678 \cvarg{dims}{List or tuple of array dimensions, up to 32 in length.}
679 \else
680 \cvarg{dims}{Number of array dimensions. This must not exceed CV\_MAX\_DIM (32 by default, but can be changed at build time).}
681 \cvarg{sizes}{Array of dimension sizes.}
682 \fi
683 \cvarg{type}{Type of array elements, see \cvCPyCross{CreateMat}.}
684 \end{description}
685
686 This is a short form for:
687
688 \begin{lstlisting}
689 CvMatND* mat = cvCreateMatNDHeader(dims, sizes, type);
690 cvCreateData(mat);
691 \end{lstlisting}
692
693 \cvCPyFunc{CreateMatNDHeader}
694 Creates a new matrix header but does not allocate the matrix data.
695
696 \cvdefC{CvMatND* cvCreateMatNDHeader(\par int dims,\par const int* sizes,\par int type);}
697 \cvdefPy{CreateMatNDHeader(dims, type) -> None}
698
699 \begin{description}
700 \ifPy
701 \cvarg{dims}{List or tuple of array dimensions, up to 32 in length.}
702 \else
703 \cvarg{dims}{Number of array dimensions}
704 \cvarg{sizes}{Array of dimension sizes}
705 \fi
706 \cvarg{type}{Type of array elements, see \cvCPyCross{CreateMat}}
707 \end{description}
708
709 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}.
710
711 \ifC % {
712 \cvCPyFunc{CreateSparseMat}
713 Creates sparse array.
714
715 \cvdefC{CvSparseMat* cvCreateSparseMat(int dims, const int* sizes, int type);}
716 \cvdefPy{CreateSparseMat(dims, type) -> cvmat}
717
718 \begin{description}
719 \ifC
720 \cvarg{dims}{Number of array dimensions. In contrast to the dense matrix, the number of dimensions is practically unlimited (up to $2^{16}$).}
721 \cvarg{sizes}{Array of dimension sizes}
722 \else
723 \cvarg{dims}{List or tuple of array dimensions.}
724 \fi
725 \cvarg{type}{Type of array elements. The same as for CvMat}
726 \end{description}
727
728 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.
729 \fi % }
730
731 \cvCPyFunc{CrossProduct}
732 Calculates the cross product of two 3D vectors.
733
734 \cvdefC{void cvCrossProduct(const CvArr* src1, const CvArr* src2, CvArr* dst);}
735 \cvdefPy{CrossProduct(src1,src2,dst)-> None}
736
737 \begin{description}
738 \cvarg{src1}{The first source vector}
739 \cvarg{src2}{The second source vector}
740 \cvarg{dst}{The destination vector}
741 \end{description}
742
743
744 The function calculates the cross product of two 3D vectors:
745
746 \[ \texttt{dst} = \texttt{src1} \times \texttt{src2} \]
747 or:
748 \[
749 \begin{array}{l}
750 \texttt{dst}_1 = \texttt{src1}_2 \texttt{src2}_3 - \texttt{src1}_3 \texttt{src2}_2\\
751 \texttt{dst}_2 = \texttt{src1}_3 \texttt{src2}_1 - \texttt{src1}_1 \texttt{src2}_3\\
752 \texttt{dst}_3 = \texttt{src1}_1 \texttt{src2}_2 - \texttt{src1}_2 \texttt{src2}_1
753 \end{array}
754 \]
755
756 \cvCPyFunc{DCT}
757 Performs a forward or inverse Discrete Cosine transform of a 1D or 2D floating-point array.
758
759 \cvdefC{void cvDCT(const CvArr* src, CvArr* dst, int flags);}
760 \cvdefPy{DCT(src,dst,flags)-> None}
761
762 \begin{lstlisting}
763 #define CV_DXT_FORWARD  0
764 #define CV_DXT_INVERSE  1
765 #define CV_DXT_ROWS     4
766 \end{lstlisting}
767
768 \begin{description}
769 \cvarg{src}{Source array, real 1D or 2D array}
770 \cvarg{dst}{Destination array of the same size and same type as the source}
771 \cvarg{flags}{Transformation flags, a combination of the following values
772 \begin{description}
773 \cvarg{CV\_DXT\_FORWARD}{do a forward 1D or 2D transform.}
774 \cvarg{CV\_DXT\_INVERSE}{do an inverse 1D or 2D transform.}
775 \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.}
776 \end{description}}
777 \end{description}
778
779 The function performs a forward or inverse transform of a 1D or 2D floating-point array:
780
781 Forward Cosine transform of 1D vector of $N$ elements:
782 \[Y = C^{(N)} \cdot X\]
783 where
784 \[C^{(N)}_{jk}=\sqrt{\alpha_j/N}\cos\left(\frac{\pi(2k+1)j}{2N}\right)\]
785 and $\alpha_0=1$, $\alpha_j=2$ for $j > 0$.
786
787 Inverse Cosine transform of 1D vector of N elements:
788 \[X = \left(C^{(N)}\right)^{-1} \cdot Y = \left(C^{(N)}\right)^T \cdot Y\]
789 (since $C^{(N)}$ is orthogonal matrix, $C^{(N)} \cdot \left(C^{(N)}\right)^T = I$)
790
791 Forward Cosine transform of 2D $M \times N$ matrix:
792 \[Y = C^{(N)} \cdot X \cdot \left(C^{(N)}\right)^T\]
793
794 Inverse Cosine transform of 2D vector of $M \times N$ elements:
795 \[X = \left(C^{(N)}\right)^T \cdot X \cdot C^{(N)}\]
796
797
798 \cvCPyFunc{DFT}
799 Performs a forward or inverse Discrete Fourier transform of a 1D or 2D floating-point array.
800
801 \cvdefC{void cvDFT(const CvArr* src, CvArr* dst, int flags, int nonzeroRows=0);}
802 \cvdefPy{DFT(src,dst,flags,nonzeroRows=0)-> None}
803
804 \begin{lstlisting}
805 #define CV_DXT_FORWARD  0
806 #define CV_DXT_INVERSE  1
807 #define CV_DXT_SCALE    2
808 #define CV_DXT_ROWS     4
809 #define CV_DXT_INV_SCALE (CV_DXT_SCALE|CV_DXT_INVERSE)
810 #define CV_DXT_INVERSE_SCALE CV_DXT_INV_SCALE
811 \end{lstlisting}
812
813 \begin{description}
814 \cvarg{src}{Source array, real or complex}
815 \cvarg{dst}{Destination array of the same size and same type as the source}
816 \cvarg{flags}{Transformation flags, a combination of the following values
817 \begin{description}
818 \cvarg{CV\_DXT\_FORWARD}{do a forward 1D or 2D transform. The result is not scaled.}
819 \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.}
820 \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}.}
821 \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.}
822 \end{description}}
823 \cvarg{nonzeroRows}{Number of nonzero rows in the source array
824 (in the case of a forward 2d transform), or a number of rows of interest in
825 the destination array (in the case of an inverse 2d transform). If the value
826 is negative, zero, or greater than the total number of rows, it is
827 ignored. The parameter can be used to speed up 2d convolution/correlation
828 when computing via DFT. See the example below.}
829 \end{description}
830
831 The function performs a forward or inverse transform of a 1D or 2D floating-point array:
832
833
834 Forward Fourier transform of 1D vector of N elements:
835 \[y = F^{(N)} \cdot x, where F^{(N)}_{jk}=exp(-i \cdot 2\pi \cdot j \cdot k/N)\], 
836 \[i=sqrt(-1)\]
837
838 Inverse Fourier transform of 1D vector of N elements:
839 \[x'= (F^{(N)})^{-1} \cdot y = conj(F^(N)) \cdot y
840 x = (1/N) \cdot x\]
841
842 Forward Fourier transform of 2D vector of M $\times$ N elements:
843 \[Y = F^{(M)} \cdot X \cdot F^{(N)}\]
844
845 Inverse Fourier transform of 2D vector of M $\times$ N elements:
846 \[X'= conj(F^{(M)}) \cdot Y \cdot conj(F^{(N)})
847 X = (1/(M \cdot N)) \cdot X'\]
848
849
850 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:
851
852 \[\begin{bmatrix}
853 Re Y_{0,0} & Re Y_{0,1} & Im Y_{0,1} & Re Y_{0,2} & Im Y_{0,2} & \cdots & Re Y_{0,N/2-1} & Im Y_{0,N/2-1} & Re Y_{0,N/2} \\
854 Re Y_{1,0} & Re Y_{1,1} & Im Y_{1,1} & Re Y_{1,2} & Im Y_{1,2} & \cdots & Re Y_{1,N/2-1} & Im Y_{1,N/2-1} & Re Y_{1,N/2} \\
855 Im Y_{1,0} & Re Y_{2,1} & Im Y_{2,1} & Re Y_{2,2} & Im Y_{2,2} & \cdots & Re Y_{2,N/2-1} & Im Y_{2,N/2-1} & Im Y_{1,N/2} \\
856 \hdotsfor{9} \\
857 Re Y_{M/2-1,0} &  Re Y_{M-3,1}  & Im Y_{M-3,1} & \hdotsfor{3} & Re Y_{M-3,N/2-1} & Im Y_{M-3,N/2-1}& Re Y_{M/2-1,N/2} \\
858 Im Y_{M/2-1,0} &  Re Y_{M-2,1}  & Im Y_{M-2,1} & \hdotsfor{3} & Re Y_{M-2,N/2-1} & Im Y_{M-2,N/2-1}& Im Y_{M/2-1,N/2} \\
859 Re Y_{M/2,0}  &  Re Y_{M-1,1} &  Im Y_{M-1,1} & \hdotsfor{3} & Re Y_{M-1,N/2-1} & Im Y_{M-1,N/2-1}& Re Y_{M/2,N/2}
860 \end{bmatrix}
861 \]
862
863
864 Note: the last column is present if \texttt{N} is even, the last row is present if \texttt{M} is even.
865 In the case of 1D real transform the result looks like the first row of the above matrix.
866
867 Here is the example of how to compute 2D convolution using DFT.
868
869 \begin{lstlisting}
870 CvMat* A = cvCreateMat(M1, N1, CVg32F);
871 CvMat* B = cvCreateMat(M2, N2, A->type);
872
873 // it is also possible to have only abs(M2-M1)+1 times abs(N2-N1)+1
874 // part of the full convolution result
875 CvMat* conv = cvCreateMat(A->rows + B->rows - 1, A->cols + B->cols - 1, 
876                            A->type);
877
878 // initialize A and B
879 ...
880
881 int dftgM = cvGetOptimalDFTSize(A->rows + B->rows - 1);
882 int dftgN = cvGetOptimalDFTSize(A->cols + B->cols - 1);
883
884 CvMat* dftgA = cvCreateMat(dft\_M, dft\_N, A->type);
885 CvMat* dftgB = cvCreateMat(dft\_M, dft\_N, B->type);
886 CvMat tmp;
887
888 // copy A to dftgA and pad dft\_A with zeros
889 cvGetSubRect(dftgA, &tmp, cvRect(0,0,A->cols,A->rows));
890 cvCopy(A, &tmp);
891 cvGetSubRect(dftgA, &tmp, cvRect(A->cols,0,dft\_A->cols - A->cols,A->rows));
892 cvZero(&tmp);
893 // no need to pad bottom part of dftgA with zeros because of
894 // use nonzerogrows parameter in cvDFT() call below
895
896 cvDFT(dftgA, dft\_A, CV\_DXT\_FORWARD, A->rows);
897
898 // repeat the same with the second array
899 cvGetSubRect(dftgB, &tmp, cvRect(0,0,B->cols,B->rows));
900 cvCopy(B, &tmp);
901 cvGetSubRect(dftgB, &tmp, cvRect(B->cols,0,dft\_B->cols - B->cols,B->rows));
902 cvZero(&tmp);
903 // no need to pad bottom part of dftgB with zeros because of
904 // use nonzerogrows parameter in cvDFT() call below
905
906 cvDFT(dftgB, dft\_B, CV\_DXT\_FORWARD, B->rows);
907
908 cvMulSpectrums(dftgA, dft\_B, dft\_A, 0 /* or CV\_DXT\_MUL\_CONJ to get 
909                 correlation rather than convolution */);
910
911 cvDFT(dftgA, dft\_A, CV\_DXT\_INV\_SCALE, conv->rows); // calculate only 
912                                                          // the top part
913 cvGetSubRect(dftgA, &tmp, cvRect(0,0,conv->cols,conv->rows));
914
915 cvCopy(&tmp, conv);
916 \end{lstlisting}
917
918 \ifC
919
920 \cvCPyFunc{DecRefData}
921 Decrements an array data reference counter.
922
923 \cvdefC{void cvDecRefData(CvArr* arr);}
924
925 \begin{description}
926 \cvarg{arr}{Pointer to an array header}
927 \end{description}
928
929 The function decrements the data reference counter in a \cross{CvMat} or
930 \cross{CvMatND} if the reference counter pointer
931 is not NULL. If the counter reaches zero, the data is deallocated. In the
932 current implementation the reference counter is not NULL only if the data
933 was allocated using the \cvCPyCross{CreateData} function. The counter will be NULL in other cases such as:
934 external data was assigned to the header using \cvCPyCross{SetData}, the matrix
935 header is part of a larger matrix or image, or the header was converted from an image or n-dimensional matrix header. 
936
937 \fi
938
939
940 \cvCPyFunc{Det}
941 Returns the determinant of a matrix.
942
943 \cvdefC{double cvDet(const CvArr* mat);}
944 \cvdefPy{Det(mat)-> double}
945
946 \begin{description}
947 \cvarg{mat}{The source matrix}
948 \end{description}
949
950 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
951 \cvCPyCross{SVD}
952 with $U = V = 0$ and then calculate the determinant as a product of the diagonal elements of $W$.
953
954 \cvCPyFunc{Div}
955 Performs per-element division of two arrays.
956
957 \cvdefC{void cvDiv(const CvArr* src1, const CvArr* src2, CvArr* dst, double scale=1);}
958 \cvdefPy{Div(src1,src2,dst,scale)-> None}
959
960 \begin{description}
961 \cvarg{src1}{The first source array. If the pointer is NULL, the array is assumed to be all 1's.}
962 \cvarg{src2}{The second source array}
963 \cvarg{dst}{The destination array}
964 \cvarg{scale}{Optional scale factor}
965 \end{description}
966
967 The function divides one array by another:
968
969 \[
970 \texttt{dst}(I)=\fork
971 {\texttt{scale} \cdot \texttt{src1}(I)/\texttt{src2}(I)}{if \texttt{src1} is not \texttt{NULL}}
972 {\texttt{scale}/\texttt{src2}(I)}{otherwise}
973 \]
974
975 All the arrays must have the same type and the same size (or ROI size).
976
977
978 \cvCPyFunc{DotProduct}
979 Calculates the dot product of two arrays in Euclidian metrics.
980
981 \cvdefC{double cvDotProduct(const CvArr* src1, const CvArr* src2);}
982 \cvdefPy{DotProduct(src1,src2)-> double}
983
984 \begin{description}
985 \cvarg{src1}{The first source array}
986 \cvarg{src2}{The second source array}
987 \end{description}
988
989 The function calculates and returns the Euclidean dot product of two arrays.
990
991 \[
992 src1 \bullet src2 = \sum_I (\texttt{src1}(I) \texttt{src2}(I))
993 \]
994
995 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 $||\texttt{a}||^2$.
996 The function can process multi-dimensional arrays, row by row, layer by layer, and so on.
997
998 \cvCPyFunc{EigenVV}
999 Computes eigenvalues and eigenvectors of a symmetric matrix.
1000
1001 \cvdefC{
1002 void cvEigenVV(\par CvArr* mat,\par CvArr* evects,\par CvArr* evals,\par double eps=0,
1003 \par int lowindex = 0, \par int highindex = 0);}
1004 \cvdefPy{EigenVV(mat,evects,evals,eps,lowindex,highindex)-> None}
1005
1006 \begin{description}
1007 \cvarg{mat}{The input symmetric square matrix, modified during the processing}
1008 \cvarg{evects}{The output matrix of eigenvectors, stored as subsequent rows}
1009 \cvarg{evals}{The output vector of eigenvalues, stored in the descending order (order of eigenvalues and eigenvectors is syncronized, of course)}
1010 \cvarg{eps}{Accuracy of diagonalization. Typically, \texttt{DBL\_EPSILON} (about $ 10^{-15} $) works well.
1011 THIS PARAMETER IS CURRENTLY IGNORED.}
1012 \cvarg{lowindex}{Optional index of largest eigenvalue/-vector to calculate.
1013 (See below.)}
1014 \cvarg{highindex}{Optional index of smallest eigenvalue/-vector to calculate.
1015 (See below.)}
1016 \end{description}
1017
1018
1019 The function computes the eigenvalues and eigenvectors of matrix \texttt{A}:
1020
1021 \begin{lstlisting}
1022 mat*evects(i,:)' = evals(i)*evects(i,:)' (in MATLAB notation)
1023 \end{lstlisting}
1024
1025 If either low- or highindex is supplied the other is required, too.
1026 Indexing is 1-based. Example: To calculate the largest eigenvector/-value set
1027 lowindex = highindex = 1.
1028 For legacy reasons this function always returns a square matrix the same size
1029 as the source matrix with eigenvectors and a vector the length of the source
1030 matrix with eigenvalues. The selected eigenvectors/-values are always in the
1031 first highindex - lowindex + 1 rows.
1032
1033 The contents of matrix \texttt{A} is destroyed by the function.
1034
1035 Currently the function is slower than \cvCPyCross{SVD} yet less accurate,
1036 so if \texttt{A} is known to be positively-defined (for example, it
1037 is a covariance matrix)it is recommended to use \cvCPyCross{SVD} to find
1038 eigenvalues and eigenvectors of \texttt{A}, especially if eigenvectors
1039 are not required.
1040
1041 \cvCPyFunc{Exp}
1042 Calculates the exponent of every array element.
1043
1044 \cvdefC{void cvExp(const CvArr* src, CvArr* dst);}
1045 \cvdefPy{Exp(src,dst)-> None}
1046
1047 \begin{description}
1048 \cvarg{src}{The source array}
1049 \cvarg{dst}{The destination array, it should have \texttt{double} type or the same type as the source}
1050 \end{description}
1051
1052
1053 The function calculates the exponent of every element of the input array:
1054
1055 \[
1056 \texttt{dst} [I] = e^{\texttt{src}(I)}
1057 \]
1058
1059 The maximum relative error is about $7 \times 10^{-6}$. Currently, the function converts denormalized values to zeros on output.
1060
1061 \cvCPyFunc{FastArctan}
1062 Calculates the angle of a 2D vector.
1063
1064 \cvdefC{float cvFastArctan(float y, float x);}
1065 \cvdefPy{FastArctan(y,x)-> float}
1066
1067 \begin{description}
1068 \cvarg{x}{x-coordinate of 2D vector}
1069 \cvarg{y}{y-coordinate of 2D vector}
1070 \end{description}
1071
1072
1073 The function calculates the full-range angle of an input 2D vector. The angle is 
1074 measured in degrees and varies from 0 degrees to 360 degrees. The accuracy is about 0.1 degrees.
1075
1076 \cvCPyFunc{Flip}
1077 Flip a 2D array around vertical, horizontal or both axes.
1078
1079 \cvdefC{void  cvFlip(const CvArr* src, CvArr* dst=NULL, int flipMode=0);}
1080 \cvdefPy{Flip(src,dst=NULL,flipMode=0)-> None}
1081
1082 \begin{lstlisting}
1083 #define cvMirror cvFlip
1084 \end{lstlisting}
1085
1086 \begin{description}
1087 \cvarg{src}{Source array}
1088 \cvarg{dst}{Destination array.
1089 If $\texttt{dst} = \texttt{NULL}$ the flipping is done in place.}
1090 \cvarg{flipMode}{Specifies how to flip the array:
1091 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:}
1092 \end{description}
1093
1094 The function flips the array in one of three different ways (row and column indices are 0-based):
1095
1096 \[
1097 dst(i,j) = \forkthree
1098 {\texttt{src}(rows(\texttt{src})-i-1,j)}{if $\texttt{flipMode} = 0$}
1099 {\texttt{src}(i,cols(\texttt{src})-j-1)}{if $\texttt{flipMode} > 0$}
1100 {\texttt{src}(rows(\texttt{src})-i-1,cols(\texttt{src})-j-1)}{if $\texttt{flipMode} < 0$}
1101 \]
1102
1103 The example scenarios of function use are:
1104 \begin{itemize}
1105   \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.
1106   \item horizontal flipping of the image with subsequent horizontal shift and absolute difference calculation to check for a vertical-axis symmetry (flipMode $>$ 0)
1107   \item simultaneous horizontal and vertical flipping of the image with subsequent shift and absolute difference calculation to check for a central symmetry (flipMode $<$ 0)
1108   \item reversing the order of 1d point arrays (flipMode > 0)
1109 \end{itemize}
1110
1111 \cvCPyFunc{GEMM}
1112 Performs generalized matrix multiplication.
1113
1114 \cvdefC{void cvGEMM(\par const CvArr* src1, \par const CvArr* src2, double alpha,
1115               \par const CvArr* src3, \par double beta, \par CvArr* dst, \par int tABC=0);\newline
1116 \#define cvMatMulAdd(src1, src2, src3, dst ) cvGEMM(src1, src2, 1, src3, 1, dst, 0 )\par
1117 \#define cvMatMul(src1, src2, dst ) cvMatMulAdd(src1, src2, 0, dst )}
1118               
1119 \cvdefPy{GEMM(src1,src2,alphs,src3,beta,dst,tABC=0)-> None}
1120
1121 \begin{description}
1122 \cvarg{src1}{The first source array}
1123 \cvarg{src2}{The second source array}
1124 \cvarg{src3}{The third source array (shift). Can be NULL, if there is no shift.}
1125 \cvarg{dst}{The destination array}
1126 \cvarg{tABC}{The operation flags that can be 0 or a combination of the following values
1127 \begin{description}
1128 \cvarg{CV\_GEMM\_A\_T}{transpose src1}
1129 \cvarg{CV\_GEMM\_B\_T}{transpose src2}
1130 \cvarg{CV\_GEMM\_C\_T}{transpose src3}
1131 \end{description}
1132
1133 For example, \texttt{CV\_GEMM\_A\_T+CV\_GEMM\_C\_T} corresponds to
1134 \[
1135 \texttt{alpha} \, \texttt{src1} ^T \, \texttt{src2} + \texttt{beta} \, \texttt{src3} ^T
1136 \]}
1137 \end{description}
1138
1139 The function performs generalized matrix multiplication:
1140
1141 \[
1142 \texttt{dst} = \texttt{alpha} \, op(\texttt{src1}) \, op(\texttt{src2}) + \texttt{beta} \, op(\texttt{src3}) \quad \text{where $op(X)$ is $X$ or $X^T$}
1143 \]
1144
1145 All the matrices should have the same data type and coordinated sizes. Real or complex floating-point matrices are supported.
1146
1147 \ifC  % {
1148
1149 \cvCPyFunc{Get?D}
1150 Return a specific array element.
1151
1152 \cvdefC{
1153 CvScalar cvGet1D(const CvArr* arr, int idx0);
1154 CvScalar cvGet2D(const CvArr* arr, int idx0, int idx1);
1155 CvScalar cvGet3D(const CvArr* arr, int idx0, int idx1, int idx2);
1156 CvScalar cvGetND(const CvArr* arr, int* idx);
1157 }
1158
1159 \begin{description}
1160 \cvarg{arr}{Input array}
1161 \cvarg{idx0}{The first zero-based component of the element index}
1162 \cvarg{idx1}{The second zero-based component of the element index}
1163 \cvarg{idx2}{The third zero-based component of the element index}
1164 \cvarg{idx}{Array of the element indices}
1165 \end{description}
1166
1167 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).
1168 \else % }{
1169
1170 \cvCPyFunc{Get1D}
1171 Return a specific array element.
1172
1173 \cvdefPy{Get1D(arr, idx) -> scalar}
1174
1175 \begin{description}
1176 \cvarg{arr}{Input array}
1177 \cvarg{idx}{Zero-based element index}
1178 \end{description}
1179
1180 Return a specific array element.  Array must have dimension 3.
1181
1182 \cvCPyFunc{Get2D}
1183 Return a specific array element.
1184
1185 \cvdefPy{ Get2D(arr, idx0, idx1) -> scalar }
1186
1187 \begin{description}
1188 \cvarg{arr}{Input array}
1189 \cvarg{idx0}{Zero-based element row index}
1190 \cvarg{idx1}{Zero-based element column index}
1191 \end{description}
1192
1193 Return a specific array element.  Array must have dimension 2.
1194
1195 \cvCPyFunc{Get3D}
1196 Return a specific array element.
1197
1198 \cvdefPy{ Get3D(arr, idx0, idx1, idx2) -> scalar }
1199
1200 \begin{description}
1201 \cvarg{arr}{Input array}
1202 \cvarg{idx0}{Zero-based element index}
1203 \cvarg{idx1}{Zero-based element index}
1204 \cvarg{idx2}{Zero-based element index}
1205 \end{description}
1206
1207 Return a specific array element.  Array must have dimension 3.
1208
1209 \cvCPyFunc{GetND}
1210 Return a specific array element.
1211
1212 \cvdefPy{ GetND(arr, indices) -> scalar }
1213
1214 \begin{description}
1215 \cvarg{arr}{Input array}
1216 \cvarg{indices}{List of zero-based element indices}
1217 \end{description}
1218
1219 Return a specific array element.  The length of array indices must be the same as the dimension of the array.
1220
1221 \fi % }
1222
1223 \ifC % {
1224 \cvCPyFunc{GetCol(s)}
1225 Returns array column or column span.
1226
1227 \cvdefC{CvMat* cvGetCol(const CvArr* arr, CvMat* submat, int col);}
1228 \cvdefPy{GetCol(arr,row)-> submat}
1229 \cvdefC{CvMat* cvGetCols(const CvArr* arr, CvMat* submat, int startCol, int endCol);}
1230 \cvdefPy{GetCols(arr,startCol,endCol)-> submat}
1231
1232 \begin{description}
1233 \cvarg{arr}{Input array}
1234 \cvarg{submat}{Pointer to the resulting sub-array header}
1235 \cvarg{col}{Zero-based index of the selected column}
1236 \cvarg{startCol}{Zero-based index of the starting column (inclusive) of the span}
1237 \cvarg{endCol}{Zero-based index of the ending column (exclusive) of the span}
1238 \end{description}
1239
1240 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}:
1241
1242 \begin{lstlisting}
1243 cvGetCol(arr, submat, col); // ~ cvGetCols(arr, submat, col, col + 1);
1244 \end{lstlisting}
1245
1246 \else % }{
1247
1248 \cvCPyFunc{GetCol}
1249 Returns array column.
1250
1251 \cvdefPy{GetCol(arr,col)-> submat}
1252
1253 \begin{description}
1254 \cvarg{arr}{Input array}
1255 \cvarg{col}{Zero-based index of the selected column}
1256 \cvarg{submat}{resulting single-column array}
1257 \end{description}
1258
1259 The function \texttt{GetCol} returns a single column from the input array.
1260
1261 \cvCPyFunc{GetCols}
1262 Returns array column span.
1263
1264 \cvdefPy{GetCols(arr,startCol,endCol)-> submat}
1265
1266 \begin{description}
1267 \cvarg{arr}{Input array}
1268 \cvarg{startCol}{Zero-based index of the starting column (inclusive) of the span}
1269 \cvarg{endCol}{Zero-based index of the ending column (exclusive) of the span}
1270 \cvarg{submat}{resulting multi-column array}
1271 \end{description}
1272
1273 The function \texttt{GetCols} returns a column span from the input array.
1274
1275 \fi % }
1276
1277 \cvCPyFunc{GetDiag}
1278 Returns one of array diagonals.
1279
1280 \cvdefC{CvMat* cvGetDiag(const CvArr* arr, CvMat* submat, int diag=0);}
1281 \cvdefPy{GetDiag(arr,diag=0)-> submat}
1282
1283 \begin{description}
1284 \cvarg{arr}{Input array}
1285 \cvarg{submat}{Pointer to the resulting sub-array header}
1286 \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.}
1287 \end{description}
1288
1289 The function returns the header, corresponding to a specified diagonal of the input array.
1290
1291 \ifC
1292 \subsection{cvGetDims, cvGetDimSize}\label{cvGetDims}
1293
1294 Return number of array dimensions and their sizes or the size of a particular dimension.
1295
1296 \cvdefC{int cvGetDims(const CvArr* arr, int* sizes=NULL);}
1297 \cvdefC{int cvGetDimSize(const CvArr* arr, int index);}
1298
1299 \begin{description}
1300 \cvarg{arr}{Input array}
1301 \cvarg{sizes}{Optional output vector of the array dimension sizes. For
1302 2d arrays the number of rows (height) goes first, number of columns
1303 (width) next.}
1304 \cvarg{index}{Zero-based dimension index (for matrices 0 means number
1305 of rows, 1 means number of columns; for images 0 means height, 1 means
1306 width)}
1307 \end{description}
1308
1309 The function \texttt{cvGetDims} returns the array dimensionality and the
1310 array of dimension sizes. In the case of \texttt{IplImage} or \cross{CvMat} it always
1311 returns 2 regardless of number of image/matrix rows. The function
1312 \texttt{cvGetDimSize} returns the particular dimension size (number of
1313 elements per that dimension). For example, the following code calculates
1314 total number of array elements in two ways:
1315
1316 \begin{lstlisting}
1317 // via cvGetDims()
1318 int sizes[CV_MAX_DIM];
1319 int i, total = 1;
1320 int dims = cvGetDims(arr, size);
1321 for(i = 0; i < dims; i++ )
1322     total *= sizes[i];
1323
1324 // via cvGetDims() and cvGetDimSize()
1325 int i, total = 1;
1326 int dims = cvGetDims(arr);
1327 for(i = 0; i < dims; i++ )
1328     total *= cvGetDimsSize(arr, i);
1329 \end{lstlisting}
1330 \fi
1331
1332 \ifPy
1333 \cvCPyFunc{GetDims}
1334 Returns list of array dimensions
1335
1336 \cvdefPy{GetDims(arr)-> list}
1337
1338 \begin{description}
1339 \cvarg{arr}{Input array}
1340 \end{description}
1341
1342 The function returns a list of array dimensions.
1343 In the case of \texttt{IplImage} or \cross{CvMat} it always
1344 returns a list of length 2.
1345 \fi
1346
1347
1348 \cvCPyFunc{GetElemType}
1349 Returns type of array elements.
1350
1351 \cvdefC{int cvGetElemType(const CvArr* arr);}
1352 \cvdefPy{GetElemType(arr)-> int}
1353
1354 \begin{description}
1355 \cvarg{arr}{Input array}
1356 \end{description}
1357
1358 The function returns type of the array elements
1359 as described in \cvCPyCross{CreateMat} discussion: \texttt{CV\_8UC1} ... \texttt{CV\_64FC4}.
1360
1361
1362 \cvCPyFunc{GetImage}
1363 Returns image header for arbitrary array.
1364
1365 \cvdefC{IplImage* cvGetImage(const CvArr* arr, IplImage* imageHeader);}
1366 \cvdefPy{GetImage(arr) -> iplimage}
1367
1368 \begin{description}
1369 \cvarg{arr}{Input array}
1370 \ifC
1371 \cvarg{imageHeader}{Pointer to \texttt{IplImage} structure used as a temporary buffer}
1372 \fi
1373 \end{description}
1374
1375 The function returns the image header for the input array
1376 that can be a matrix - \cross{CvMat}, or an image - \texttt{IplImage*}. In
1377 the case of an image the function simply returns the input pointer. In the
1378 case of \cross{CvMat} it initializes an \texttt{imageHeader} structure
1379 with the parameters of the input matrix. Note that if we transform
1380 \texttt{IplImage} to \cross{CvMat} and then transform CvMat back to
1381 IplImage, we can get different headers if the ROI is set, and thus some
1382 IPL functions that calculate image stride from its width and align may
1383 fail on the resultant image.
1384
1385 \cvCPyFunc{GetImageCOI}
1386 Returns the index of the channel of interest. 
1387
1388 \cvdefC{int cvGetImageCOI(const IplImage* image);}
1389 \cvdefPy{GetImageCOI(image)-> channel}
1390
1391 \begin{description}
1392 \cvarg{image}{A pointer to the image header}
1393 \end{description}
1394
1395 Returns the channel of interest of in an IplImage. Returned values correspond to the \texttt{coi} in \cvCPyCross{SetImageCOI}.
1396
1397 \cvCPyFunc{GetImageROI}
1398 Returns the image ROI.
1399
1400 \cvdefC{CvRect cvGetImageROI(const IplImage* image);}
1401 \cvdefPy{GetImageROI(image)-> CvRect}
1402
1403 \begin{description}
1404 \cvarg{image}{A pointer to the image header}
1405 \end{description}
1406
1407 If there is no ROI set, \texttt{cvRect(0,0,image->width,image->height)} is returned.
1408
1409 \cvCPyFunc{GetMat}
1410 Returns matrix header for arbitrary array.
1411
1412 \cvdefC{CvMat* cvGetMat(const CvArr* arr, CvMat* header, int* coi=NULL, int allowND=0);}
1413 \cvdefPy{GetMat(arr) -> cvmat }
1414
1415 \begin{description}
1416 \cvarg{arr}{Input array}
1417 \ifC
1418 \cvarg{header}{Pointer to \cross{CvMat} structure used as a temporary buffer}
1419 \cvarg{coi}{Optional output parameter for storing COI}
1420 \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.}
1421 \fi
1422 \end{description}
1423
1424 The function returns a matrix header for the input array that can be a matrix - 
1425
1426 \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.
1427
1428 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.
1429
1430 Input array must have underlying data allocated or attached, otherwise the function fails.
1431
1432 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.
1433
1434 \ifC
1435 \cvCPyFunc{GetNextSparseNode} 
1436 Returns the next sparse matrix element
1437
1438 \cvdefC{CvSparseNode* cvGetNextSparseNode(CvSparseMatIterator* matIterator);}
1439
1440 \begin{description}
1441 \cvarg{matIterator}{Sparse array iterator}
1442 \end{description}
1443
1444
1445 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:
1446
1447 Using \cvCPyCross{InitSparseMatIterator} and \cvCPyCross{GetNextSparseNode} to calculate sum of floating-point sparse array.
1448
1449 \begin{lstlisting}
1450 double sum;
1451 int i, dims = cvGetDims(array);
1452 CvSparseMatIterator mat_iterator;
1453 CvSparseNode* node = cvInitSparseMatIterator(array, &mat_iterator);
1454
1455 for(; node != 0; node = cvGetNextSparseNode(&mat_iterator ))
1456 {
1457     /* get pointer to the element indices */
1458     int* idx = CV_NODE_IDX(array, node);
1459     /* get value of the element (assume that the type is CV_32FC1) */
1460     float val = *(float*)CV_NODE_VAL(array, node);
1461     printf("(");
1462     for(i = 0; i < dims; i++ )
1463         printf("%4d%s", idx[i], i < dims - 1 "," : "): ");
1464     printf("%g\n", val);
1465
1466     sum += val;
1467 }
1468
1469 printf("\nTotal sum = %g\n", sum);
1470 \end{lstlisting}
1471
1472 \fi
1473
1474 \cvCPyFunc{GetOptimalDFTSize}
1475 Returns optimal DFT size for a given vector size.
1476
1477 \cvdefC{int cvGetOptimalDFTSize(int size0);}
1478 \cvdefPy{GetOptimalDFTSize(size0)-> int}
1479
1480 \begin{description}
1481 \cvarg{size0}{Vector size}
1482 \end{description}
1483
1484 The function returns the minimum number
1485 \texttt{N} that is greater than or equal to \texttt{size0}, such that the DFT
1486 of a vector of size \texttt{N} can be computed fast. In the current
1487 implementation $N=2^p \times 3^q \times 5^r$, for some $p$, $q$, $r$.
1488
1489 The function returns a negative number if \texttt{size0} is too large
1490 (very close to \texttt{INT\_MAX})
1491
1492
1493 \ifC
1494 \cvCPyFunc{GetRawData}
1495 Retrieves low-level information about the array.
1496
1497 \cvdefC{void cvGetRawData(const CvArr* arr, uchar** data,
1498                    int* step=NULL, CvSize* roiSize=NULL);}
1499
1500 \begin{description}
1501 \cvarg{arr}{Array header}
1502 \cvarg{data}{Output pointer to the whole image origin or ROI origin if ROI is set}
1503 \cvarg{step}{Output full row length in bytes}
1504 \cvarg{roiSize}{Output ROI size}
1505 \end{description}
1506
1507 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.
1508
1509 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.
1510
1511 \begin{lstlisting}
1512 float* data;
1513 int step;
1514
1515 CvSize size;
1516 int x, y;
1517
1518 cvGetRawData(array, (uchar**)&data, &step, &size);
1519 step /= sizeof(data[0]);
1520
1521 for(y = 0; y < size.height; y++, data += step )
1522     for(x = 0; x < size.width; x++ )
1523         data[x] = (float)fabs(data[x]);
1524
1525 \end{lstlisting}
1526
1527 \cvCPyFunc{GetReal?D}
1528 Return a specific element of single-channel array.
1529
1530 \begin{lstlisting}
1531 double cvGetReal1D(const CvArr* arr, int idx0);
1532 double cvGetReal2D(const CvArr* arr, int idx0, int idx1);
1533 double cvGetReal3D(const CvArr* arr, int idx0, int idx1, int idx2);
1534 double cvGetRealND(const CvArr* arr, int* idx);
1535 \end{lstlisting}
1536
1537 \begin{description}
1538 \cvarg{arr}{Input array. Must have a single channel.}
1539 \cvarg{idx0}{The first zero-based component of the element index}
1540 \cvarg{idx1}{The second zero-based component of the element index}
1541 \cvarg{idx2}{The third zero-based component of the element index}
1542 \cvarg{idx}{Array of the element indices}
1543 \end{description}
1544
1545
1546 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.
1547
1548 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).
1549
1550 \fi
1551
1552 \ifC %{
1553 \cvCPyFunc{GetRow(s)}
1554 Returns array row or row span.
1555
1556 \cvdefC{CvMat* cvGetRow(const CvArr* arr, CvMat* submat, int row);}
1557 \cvdefPy{GetRow(arr,row)-> submat}
1558 \cvdefC{CvMat* cvGetRows(const CvArr* arr, CvMat* submat, int startRow, int endRow, int deltaRow=1);}
1559 \cvdefPy{GetRows(arr,startRow,endRow,deltaRow=1)-> submat}
1560
1561 \begin{description}
1562 \cvarg{arr}{Input array}
1563 \cvarg{submat}{Pointer to the resulting sub-array header}
1564 \cvarg{row}{Zero-based index of the selected row}
1565 \cvarg{startRow}{Zero-based index of the starting row (inclusive) of the span}
1566 \cvarg{endRow}{Zero-based index of the ending row (exclusive) of the span}
1567 \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}.}
1568 \end{description}
1569
1570 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}:
1571
1572 \begin{lstlisting}
1573 cvGetRow(arr, submat, row ) ~ cvGetRows(arr, submat, row, row + 1, 1);
1574 \end{lstlisting}
1575
1576 \else % }{
1577
1578 \cvCPyFunc{GetRow}
1579 Returns array row.
1580
1581 \cvdefPy{GetRow(arr,row)-> submat}
1582
1583 \begin{description}
1584 \cvarg{arr}{Input array}
1585 \cvarg{row}{Zero-based index of the selected row}
1586 \cvarg{submat}{resulting single-row array}
1587 \end{description}
1588
1589 The function \texttt{GetRow} returns a single row from the input array.
1590
1591 \cvCPyFunc{GetRows}
1592 Returns array row span.
1593
1594 \cvdefPy{GetRows(arr,startRow,endRow,deltaRow=1)-> submat}
1595
1596 \begin{description}
1597 \cvarg{arr}{Input array}
1598 \cvarg{startRow}{Zero-based index of the starting row (inclusive) of the span}
1599 \cvarg{endRow}{Zero-based index of the ending row (exclusive) of the span}
1600 \cvarg{deltaRow}{Index step in the row span.}
1601 \cvarg{submat}{resulting multi-row array}
1602 \end{description}
1603
1604 The function \texttt{GetRows} returns a row span from the input array.
1605
1606 \fi % }
1607
1608 \cvCPyFunc{GetSize}
1609 Returns size of matrix or image ROI.
1610
1611 \cvdefC{CvSize cvGetSize(const CvArr* arr);}
1612 \cvdefPy{GetSize(arr)-> CvSize}
1613
1614 \begin{description}
1615 \cvarg{arr}{array header}
1616 \end{description}
1617
1618 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.
1619
1620
1621 \cvCPyFunc{GetSubRect}
1622 Returns matrix header corresponding to the rectangular sub-array of input image or matrix.
1623
1624 \cvdefC{CvMat* cvGetSubRect(const CvArr* arr, CvMat* submat, CvRect rect);}
1625 \cvdefPy{GetSubRect(arr, rect) -> cvmat}
1626
1627 \begin{description}
1628 \cvarg{arr}{Input array}
1629 \ifC
1630 \cvarg{submat}{Pointer to the resultant sub-array header}
1631 \fi
1632 \cvarg{rect}{Zero-based coordinates of the rectangle of interest}
1633 \end{description}
1634
1635 The function returns header, corresponding to
1636 a specified rectangle of the input array. In other words, it allows
1637 the user to treat a rectangular part of input array as a stand-alone
1638 array. ROI is taken into account by the function so the sub-array of
1639 ROI is actually extracted.
1640
1641 \cvCPyFunc{InRange}
1642 Checks that array elements lie between the elements of two other arrays.
1643
1644 \cvdefC{void cvInRange(const CvArr* src, const CvArr* lower, const CvArr* upper, CvArr* dst);}
1645 \cvdefPy{InRange(src,lower,upper,dst)-> None}
1646
1647 \begin{description}
1648 \cvarg{src}{The first source array}
1649 \cvarg{lower}{The inclusive lower boundary array}
1650 \cvarg{upper}{The exclusive upper boundary array}
1651 \cvarg{dst}{The destination array, must have 8u or 8s type}
1652 \end{description}
1653
1654
1655 The function does the range check for every element of the input array:
1656
1657 \[
1658 \texttt{dst}(I)=\texttt{lower}(I)_0 <= \texttt{src}(I)_0 < \texttt{upper}(I)_0
1659 \]
1660
1661 For single-channel arrays,
1662
1663 \[
1664 \texttt{dst}(I)=
1665 \texttt{lower}(I)_0 <= \texttt{src}(I)_0 < \texttt{upper}(I)_0 \land
1666 \texttt{lower}(I)_1 <= \texttt{src}(I)_1 < \texttt{upper}(I)_1
1667 \]
1668
1669 For two-channel arrays and so forth,
1670
1671 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).
1672
1673
1674 \cvCPyFunc{InRangeS}
1675 Checks that array elements lie between two scalars.
1676
1677 \cvdefC{void cvInRangeS(const CvArr* src, CvScalar lower, CvScalar upper, CvArr* dst);}
1678 \cvdefPy{InRangeS(src,lower,upper,dst)-> None}
1679
1680 \begin{description}
1681 \cvarg{src}{The first source array}
1682 \cvarg{lower}{The inclusive lower boundary}
1683 \cvarg{upper}{The exclusive upper boundary}
1684 \cvarg{dst}{The destination array, must have 8u or 8s type}
1685 \end{description}
1686
1687
1688 The function does the range check for every element of the input array:
1689
1690 \[
1691 \texttt{dst}(I)=\texttt{lower}_0 <= \texttt{src}(I)_0 < \texttt{upper}_0
1692 \]
1693
1694 For single-channel arrays,
1695
1696 \[
1697 \texttt{dst}(I)=
1698 \texttt{lower}_0 <= \texttt{src}(I)_0 < \texttt{upper}_0 \land
1699 \texttt{lower}_1 <= \texttt{src}(I)_1 < \texttt{upper}_1
1700 \]
1701
1702 For two-channel arrays nd so forth,
1703
1704 '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).
1705
1706 \ifC
1707 \cvCPyFunc{IncRefData}
1708 Increments array data reference counter.
1709
1710 \cvdefC{int cvIncRefData(CvArr* arr);}
1711
1712 \begin{description}
1713 \cvarg{arr}{Array header}
1714 \end{description}
1715
1716 The function increments \cross{CvMat} or
1717 \cross{CvMatND} data reference counter and returns the new counter value
1718 if the reference counter pointer is not NULL, otherwise it returns zero.
1719
1720 \cvCPyFunc{InitImageHeader}
1721 Initializes an image header that was previously allocated.
1722
1723 \cvdefC{IplImage* cvInitImageHeader(\par IplImage* image,\par CvSize size,\par int depth,\par int channels,\par int origin=0,\par int align=4);}
1724
1725 \begin{description}
1726 \cvarg{image}{Image header to initialize}
1727 \cvarg{size}{Image width and height}
1728 \cvarg{depth}{Image depth (see \cvCPyCross{CreateImage})}
1729 \cvarg{channels}{Number of channels (see \cvCPyCross{CreateImage})}
1730 \cvarg{origin}{Top-left \texttt{IPL\_ORIGIN\_TL} or bottom-left \texttt{IPL\_ORIGIN\_BL}}
1731 \cvarg{align}{Alignment for image rows, typically 4 or 8 bytes}
1732 \end{description}
1733
1734 The returned \texttt{IplImage*} points to the initialized header.
1735
1736 \cvCPyFunc{InitMatHeader}
1737 Initializes a pre-allocated matrix header.
1738
1739 \cvdefC{
1740 CvMat* cvInitMatHeader(\par CvMat* mat,\par int rows,\par int cols,\par int type, \par void* data=NULL,\par int step=CV\_AUTOSTEP);
1741 }
1742
1743 \begin{description}
1744 \cvarg{mat}{A pointer to the matrix header to be initialized}
1745 \cvarg{rows}{Number of rows in the matrix}
1746 \cvarg{cols}{Number of columns in the matrix}
1747 \cvarg{type}{Type of the matrix elements, see \cvCPyCross{CreateMat}.}
1748 \cvarg{data}{Optional: data pointer assigned to the matrix header}
1749 \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.}
1750 \end{description}
1751
1752 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:
1753
1754 \begin{lstlisting}
1755 double a[] = { 1, 2, 3, 4,
1756                5, 6, 7, 8,
1757                9, 10, 11, 12 };
1758
1759 double b[] = { 1, 5, 9,
1760                2, 6, 10,
1761                3, 7, 11,
1762                4, 8, 12 };
1763
1764 double c[9];
1765 CvMat Ma, Mb, Mc ;
1766
1767 cvInitMatHeader(&Ma, 3, 4, CV_64FC1, a);
1768 cvInitMatHeader(&Mb, 4, 3, CV_64FC1, b);
1769 cvInitMatHeader(&Mc, 3, 3, CV_64FC1, c);
1770
1771 cvMatMulAdd(&Ma, &Mb, 0, &Mc);
1772 // the c array now contains the product of a (3x4) and b (4x3)
1773
1774 \end{lstlisting}
1775
1776 \cvCPyFunc{InitMatNDHeader}
1777 Initializes a pre-allocated multi-dimensional array header.
1778
1779 \cvdefC{CvMatND* cvInitMatNDHeader(\par CvMatND* mat,\par int dims,\par const int* sizes,\par int type,\par void* data=NULL);}
1780
1781 \begin{description}
1782 \cvarg{mat}{A pointer to the array header to be initialized}
1783 \cvarg{dims}{The number of array dimensions}
1784 \cvarg{sizes}{An array of dimension sizes}
1785 \cvarg{type}{Type of array elements, see \cvCPyCross{CreateMat}}
1786 \cvarg{data}{Optional data pointer assigned to the matrix header}
1787 \end{description}
1788
1789 \cvCPyFunc{InitSparseMatIterator}
1790 Initializes sparse array elements iterator.
1791
1792 \cvdefC{CvSparseNode* cvInitSparseMatIterator(const CvSparseMat* mat,
1793                                        CvSparseMatIterator* matIterator);}
1794
1795 \begin{description}
1796 \cvarg{mat}{Input array}
1797 \cvarg{matIterator}{Initialized iterator}
1798 \end{description}
1799
1800 The function initializes iterator of
1801 sparse array elements and returns pointer to the first element, or NULL
1802 if the array is empty.
1803
1804 \fi
1805
1806 \cvCPyFunc{InvSqrt}
1807 Calculates the inverse square root.
1808
1809 \cvdefC{float cvInvSqrt(float value);}
1810 \cvdefPy{InvSqrt(value)-> float}
1811
1812 \begin{description}
1813 \cvarg{value}{The input floating-point value}
1814 \end{description}
1815
1816
1817 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.
1818
1819 \cvCPyFunc{Invert}
1820 Finds the inverse or pseudo-inverse of a matrix.
1821
1822 \cvdefC{double cvInvert(const CvArr* src, CvArr* dst, int method=CV\_LU);}
1823 \cvdefPy{Invert(src,dst,method=CV\_LU)-> double}
1824 \begin{lstlisting}
1825 #define cvInv cvInvert
1826 \end{lstlisting}
1827
1828 \begin{description}
1829 \cvarg{src}{The source matrix}
1830 \cvarg{dst}{The destination matrix}
1831 \cvarg{method}{Inversion method
1832 \begin{description}
1833  \cvarg{CV\_LU}{Gaussian elimination with optimal pivot element chosen}
1834  \cvarg{CV\_SVD}{Singular value decomposition (SVD) method}
1835  \cvarg{CV\_SVD\_SYM}{SVD method for a symmetric positively-defined matrix}
1836 \end{description}}
1837 \end{description}
1838
1839 The function inverts matrix \texttt{src1} and stores the result in \texttt{src2}.
1840
1841 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.
1842
1843 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.
1844
1845
1846 \cvCPyFunc{IsInf}
1847 Determines if the argument is Infinity.
1848
1849 \cvdefC{int cvIsInf(double value);}
1850 \cvdefPy{IsInf(value)-> int}
1851
1852 \begin{description}
1853 \cvarg{value}{The input floating-point value}
1854 \end{description}
1855
1856 The function returns 1 if the argument is $\pm \infty $ (as defined by IEEE754 standard), 0 otherwise.
1857
1858 \cvCPyFunc{IsNaN}
1859 Determines if the argument is Not A Number.
1860
1861 \cvdefC{int cvIsNaN(double value);}
1862 \cvdefPy{IsNaN(value)-> int}
1863
1864 \begin{description}
1865 \cvarg{value}{The input floating-point value}
1866 \end{description}
1867
1868 The function returns 1 if the argument is Not A Number (as defined by IEEE754 standard), 0 otherwise.
1869
1870
1871 \cvCPyFunc{LUT}
1872 Performs a look-up table transform of an array.
1873
1874 \cvdefC{void cvLUT(const CvArr* src, CvArr* dst, const CvArr* lut);}
1875 \cvdefPy{LUT(src,dst,lut)-> None}
1876
1877 \begin{description}
1878 \cvarg{src}{Source array of 8-bit elements}
1879 \cvarg{dst}{Destination array of a given depth and of the same number of channels as the source array}
1880 \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.}
1881 \end{description}
1882
1883 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:
1884
1885 \[
1886 \texttt{dst}_i \leftarrow \texttt{lut}_{\texttt{src}_i + d}
1887 \]
1888
1889 where
1890
1891 \[
1892 d = \fork
1893 {0}{if \texttt{src} has depth \texttt{CV\_8U}}
1894 {128}{if \texttt{src} has depth \texttt{CV\_8S}}
1895 \]
1896
1897 \cvCPyFunc{Log}
1898 Calculates the natural logarithm of every array element's absolute value.
1899
1900 \cvdefC{void cvLog(const CvArr* src, CvArr* dst);}
1901 \cvdefPy{Log(src,dst)-> None}
1902
1903 \begin{description}
1904 \cvarg{src}{The source array}
1905 \cvarg{dst}{The destination array, it should have \texttt{double} type or the same type as the source}
1906 \end{description}
1907
1908 The function calculates the natural logarithm of the absolute value of every element of the input array:
1909
1910 \[
1911 \texttt{dst} [I] = \fork
1912 {\log{|\texttt{src}(I)}}{if $\texttt{src}[I] \ne 0$ }
1913 {\texttt{C}}{otherwise}
1914 \]
1915
1916 Where \texttt{C} is a large negative number (about -700 in the current implementation).
1917
1918 \cvCPyFunc{Mahalonobis}
1919 Calculates the Mahalonobis distance between two vectors.
1920
1921 \cvdefC{double cvMahalanobis(\par const CvArr* vec1,\par const CvArr* vec2,\par CvArr* mat);}
1922 \cvdefPy{Mahalonobis(vec1,vec2,mat)-> None}
1923
1924 \begin{description}
1925 \cvarg{vec1}{The first 1D source vector}
1926 \cvarg{vec2}{The second 1D source vector}
1927 \cvarg{mat}{The inverse covariance matrix}
1928 \end{description}
1929
1930
1931 The function calculates and returns the weighted distance between two vectors:
1932
1933 \[
1934 d(\texttt{vec1},\texttt{vec2})=\sqrt{\sum_{i,j}{\texttt{icovar(i,j)}\cdot(\texttt{vec1}(I)-\texttt{vec2}(I))\cdot(\texttt{vec1(j)}-\texttt{vec2(j)})}}
1935 \]
1936
1937 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).
1938
1939
1940 \ifC
1941 \cvCPyFunc{Mat}
1942 Initializes matrix header (lightweight variant).
1943
1944 \cvdefC{CvMat cvMat(\par int rows,\par int cols,\par int type,\par void* data=NULL);}
1945
1946 \begin{description}
1947 \cvarg{rows}{Number of rows in the matrix}
1948 \cvarg{cols}{Number of columns in the matrix}
1949 \cvarg{type}{Type of the matrix elements - see \cvCPyCross{CreateMat}}
1950 \cvarg{data}{Optional data pointer assigned to the matrix header}
1951 \end{description}
1952
1953 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.)
1954
1955 This function is a fast inline substitution for \cvCPyCross{InitMatHeader}. Namely, it is equivalent to:
1956
1957 \begin{lstlisting}
1958 CvMat mat;
1959 cvInitMatHeader(&mat, rows, cols, type, data, CV\_AUTOSTEP);
1960 \end{lstlisting}
1961 \fi
1962
1963 \cvCPyFunc{Max}
1964 Finds per-element maximum of two arrays.
1965
1966 \cvdefC{void cvMax(const CvArr* src1, const CvArr* src2, CvArr* dst);}
1967 \cvdefPy{Max(src1,src2,dst)-> None}
1968
1969 \begin{description}
1970 \cvarg{src1}{The first source array}
1971 \cvarg{src2}{The second source array}
1972 \cvarg{dst}{The destination array}
1973 \end{description}
1974
1975 The function calculates per-element maximum of two arrays:
1976
1977 \[
1978 \texttt{dst}(I)=\max(\texttt{src1}(I), \texttt{src2}(I))
1979 \]
1980
1981 All the arrays must have a single channel, the same data type and the same size (or ROI size).
1982
1983
1984 \cvCPyFunc{MaxS}
1985 Finds per-element maximum of array and scalar.
1986
1987 \cvdefC{void cvMaxS(const CvArr* src, double value, CvArr* dst);}
1988 \cvdefPy{MaxS(src,value,dst)-> None}
1989
1990 \begin{description}
1991 \cvarg{src}{The first source array}
1992 \cvarg{value}{The scalar value}
1993 \cvarg{dst}{The destination array}
1994 \end{description}
1995
1996 The function calculates per-element maximum of array and scalar:
1997
1998 \[
1999 \texttt{dst}(I)=\max(\texttt{src}(I), \texttt{value})
2000 \]
2001
2002 All the arrays must have a single channel, the same data type and the same size (or ROI size).
2003
2004
2005 \cvCPyFunc{Merge}
2006 Composes a multi-channel array from several single-channel arrays or inserts a single channel into the array.
2007
2008 \cvdefC{void cvMerge(const CvArr* src0, const CvArr* src1,
2009               const CvArr* src2, const CvArr* src3, CvArr* dst);}
2010 \ifC
2011 \begin{lstlisting}
2012 #define cvCvtPlaneToPix cvMerge
2013 \end{lstlisting}
2014 \fi
2015 \cvdefPy{Merge(src0,src1,src2,src3,dst)-> None}
2016
2017 \begin{description}
2018 \cvarg{src0}{Input channel 0}
2019 \cvarg{src1}{Input channel 1}
2020 \cvarg{src2}{Input channel 2}
2021 \cvarg{src3}{Input channel 3}
2022 \cvarg{dst}{Destination array}
2023 \end{description}
2024
2025 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.
2026
2027 \cvCPyFunc{Min}
2028 Finds per-element minimum of two arrays.
2029
2030 \cvdefC{void cvMin(const CvArr* src1, const CvArr* src2, CvArr* dst);}
2031 \cvdefPy{Min(src1,src2,dst)-> None}
2032
2033 \begin{description}
2034 \cvarg{src1}{The first source array}
2035 \cvarg{src2}{The second source array}
2036 \cvarg{dst}{The destination array}
2037 \end{description}
2038
2039
2040 The function calculates per-element minimum of two arrays:
2041
2042 \[
2043 \texttt{dst}(I)=\min(\texttt{src1}(I),\texttt{src2}(I))
2044 \]
2045
2046 All the arrays must have a single channel, the same data type and the same size (or ROI size).
2047
2048
2049 \cvCPyFunc{MinMaxLoc}
2050 Finds global minimum and maximum in array or subarray.
2051
2052 \cvdefC{void cvMinMaxLoc(const CvArr* arr, double* minVal, double* maxVal,
2053                   CvPoint* minLoc=NULL, CvPoint* maxLoc=NULL, const CvArr* mask=NULL);}
2054 \cvdefPy{MinMaxLoc(arr,mask=NULL)-> (minVal,maxVal,minLoc,maxLoc)}
2055
2056 \begin{description}
2057 \cvarg{arr}{The source array, single-channel or multi-channel with COI set}
2058 \cvarg{minVal}{Pointer to returned minimum value}
2059 \cvarg{maxVal}{Pointer to returned maximum value}
2060 \cvarg{minLoc}{Pointer to returned minimum location}
2061 \cvarg{maxLoc}{Pointer to returned maximum location}
2062 \cvarg{mask}{The optional mask used to select a subarray}
2063 \end{description}
2064
2065 The function finds minimum and maximum element values
2066 and their positions. The extremums are searched across the whole array,
2067 selected \texttt{ROI} (in the case of \texttt{IplImage}) or, if \texttt{mask}
2068 is not \texttt{NULL}, in the specified array region. If the array has
2069 more than one channel, it must be \texttt{IplImage} with \texttt{COI}
2070 set. In the case of multi-dimensional arrays, \texttt{minLoc->x} and \texttt{maxLoc->x}
2071 will contain raw (linear) positions of the extremums.
2072
2073 \cvCPyFunc{MinS}
2074 Finds per-element minimum of an array and a scalar.
2075
2076 \cvdefC{void cvMinS(const CvArr* src, double value, CvArr* dst);}
2077 \cvdefPy{MinS(src,value,dst)-> None}
2078
2079 \begin{description}
2080 \cvarg{src}{The first source array}
2081 \cvarg{value}{The scalar value}
2082 \cvarg{dst}{The destination array}
2083 \end{description}
2084
2085 The function calculates minimum of an array and a scalar:
2086
2087 \[
2088 \texttt{dst}(I)=\min(\texttt{src}(I), \texttt{value})
2089 \]
2090
2091 All the arrays must have a single channel, the same data type and the same size (or ROI size).
2092
2093
2094 \cvCPyFunc{MixChannels}
2095 Copies several channels from input arrays to certain channels of output arrays
2096
2097 \cvdefC{void cvMixChannels(const CvArr** src, int srcCount, \par
2098                     CvArr** dst, int dstCount, \par
2099                     const int* fromTo, int pairCount);}
2100 \cvdefPy{MixChannels(src, dst, fromTo) -> None}
2101
2102 \begin{description}
2103 \cvarg{src}{Input arrays}
2104 \cvC{\cvarg{srcCount}{The number of input arrays.}}
2105 \cvarg{dst}{Destination arrays}
2106 \cvC{\cvarg{dstCount}{The number of output arrays.}}
2107 \cvarg{fromTo}{The array of pairs of indices of the planes
2108 copied. \cvC{\texttt{fromTo[k*2]} is the 0-based index of the input channel in \texttt{src} and
2109 \texttt{fromTo[k*2+1]} is the index of the output channel in \texttt{dst}.
2110 Here the continuous channel numbering is used, that is, the first input image channels are indexed
2111 from \texttt{0} to \texttt{channels(src[0])-1}, the second input image channels are indexed from
2112 \texttt{channels(src[0])} to \texttt{channels(src[0]) + channels(src[1])-1} etc., and the same
2113 scheme is used for the output image channels.
2114 As a special case, when \texttt{fromTo[k*2]} is negative,
2115 the corresponding output channel is filled with zero.}\cvPy{Each pair \texttt{fromTo[k]=(i,j)}
2116 means that i-th plane from \texttt{src} is copied to the j-th plane in \texttt{dst}, where continuous
2117 plane numbering is used both in the input array list and the output array list.
2118 As a special case, when the \texttt{fromTo[k][0]} is negative, the corresponding output plane \texttt{j}
2119  is filled with zero.}}
2120 \end{description}
2121
2122 The function is a generalized form of \cvCPyCross{cvSplit} and \cvCPyCross{Merge}
2123 and some forms of \cross{CvtColor}. It can be used to change the order of the
2124 planes, add/remove alpha channel, extract or insert a single plane or
2125 multiple planes etc.
2126
2127 As an example, this code splits a 4-channel RGBA image into a 3-channel
2128 BGR (i.e. with R and B swapped) and separate alpha channel image:
2129
2130 \ifPy
2131 \begin{lstlisting}
2132         rgba = cv.CreateMat(100, 100, cv.CV_8UC4)
2133         bgr =  cv.CreateMat(100, 100, cv.CV_8UC3)
2134         alpha = cv.CreateMat(100, 100, cv.CV_8UC1)
2135         cv.Set(rgba, (1,2,3,4))
2136         cv.MixChannels([rgba], [bgr, alpha], [
2137            (0, 2),    # rgba[0] -> bgr[2]
2138            (1, 1),    # rgba[1] -> bgr[1]
2139            (2, 0),    # rgba[2] -> bgr[0]
2140            (3, 3)     # rgba[3] -> alpha[0]
2141         ])
2142 \end{lstlisting}
2143 \fi
2144
2145 \ifC
2146 \begin{lstlisting}
2147     CvMat* rgba = cvCreateMat(100, 100, CV_8UC4);
2148     CvMat* bgr = cvCreateMat(rgba->rows, rgba->cols, CV_8UC3);
2149     CvMat* alpha = cvCreateMat(rgba->rows, rgba->cols, CV_8UC1);
2150     cvSet(rgba, cvScalar(1,2,3,4));
2151
2152     CvArr* out[] = { bgr, alpha };
2153     int from_to[] = { 0,2,  1,1,  2,0,  3,3 };
2154     cvMixChannels(&bgra, 1, out, 2, from_to, 4);
2155 \end{lstlisting}
2156 \fi
2157
2158 \cvCPyFunc{Mul}
2159 Calculates the per-element product of two arrays.
2160
2161 \cvdefC{void cvMul(const CvArr* src1, const CvArr* src2, CvArr* dst, double scale=1);}
2162 \cvdefPy{Mul(src1,src2,dst,scale)-> None}
2163
2164 \begin{description}
2165 \cvarg{src1}{The first source array}
2166 \cvarg{src2}{The second source array}
2167 \cvarg{dst}{The destination array}
2168 \cvarg{scale}{Optional scale factor}
2169 \end{description}
2170
2171
2172 The function calculates the per-element product of two arrays:
2173
2174 \[
2175 \texttt{dst}(I)=\texttt{scale} \cdot \texttt{src1}(I) \cdot \texttt{src2}(I)
2176 \]
2177
2178 All the arrays must have the same type and the same size (or ROI size).
2179 For types that have limited range this operation is saturating.
2180
2181 \cvCPyFunc{MulSpectrums}
2182 Performs per-element multiplication of two Fourier spectrums.
2183
2184 \cvdefC{void cvMulSpectrums(\par const CvArr* src1,\par const CvArr* src2,\par CvArr* dst,\par int flags);}
2185 \cvdefPy{MulSpectrums(src1,src2,dst,flags)-> None}
2186
2187 \begin{description}
2188 \cvarg{src1}{The first source array}
2189 \cvarg{src2}{The second source array}
2190 \cvarg{dst}{The destination array of the same type and the same size as the source arrays}
2191 \cvarg{flags}{A combination of the following values;
2192 \begin{description}
2193 \cvarg{CV\_DXT\_ROWS}{treats each row of the arrays as a separate spectrum (see \cvCPyCross{DFT} parameters description).}
2194 \cvarg{CV\_DXT\_MUL\_CONJ}{conjugate the second source array before the multiplication.}
2195 \end{description}}
2196
2197 \end{description}
2198
2199 The function performs per-element multiplication of the two CCS-packed or complex matrices that are results of a real or complex Fourier transform.
2200
2201 The function, together with \cvCPyCross{DFT}, may be used to calculate convolution of two arrays rapidly.
2202
2203
2204 \cvCPyFunc{MulTransposed}
2205 Calculates the product of an array and a transposed array.
2206
2207 \cvdefC{void cvMulTransposed(const CvArr* src, CvArr* dst, int order, const CvArr* delta=NULL, double scale=1.0);}
2208 \cvdefPy{MulTransposed(src,dst,order,delta=NULL,scale)-> None}
2209
2210 \begin{description}
2211 \cvarg{src}{The source matrix}
2212 \cvarg{dst}{The destination matrix. Must be \texttt{CV\_32F} or \texttt{CV\_64F}.}
2213 \cvarg{order}{Order of multipliers}
2214 \cvarg{delta}{An optional array, subtracted from \texttt{src} before multiplication}
2215 \cvarg{scale}{An optional scaling}
2216 \end{description}
2217
2218 The function calculates the product of src and its transposition:
2219
2220 \[
2221 \texttt{dst}=\texttt{scale} (\texttt{src}-\texttt{delta}) (\texttt{src}-\texttt{delta})^T
2222 \]
2223
2224 if $\texttt{order}=0$, and
2225
2226 \[
2227 \texttt{dst}=\texttt{scale} (\texttt{src}-\texttt{delta})^T (\texttt{src}-\texttt{delta})
2228 \]
2229
2230 otherwise.
2231
2232 \cvCPyFunc{Norm}
2233 Calculates absolute array norm, absolute difference norm, or relative difference norm.
2234
2235 \cvdefC{double cvNorm(const CvArr* arr1, const CvArr* arr2=NULL, int normType=CV\_L2, const CvArr* mask=NULL);}
2236 \cvdefPy{Norm(arr1,arr2,normType=CV\_L2,mask=NULL)-> double}
2237
2238 \begin{description}
2239 \cvarg{arr1}{The first source image}
2240 \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.}
2241 \cvarg{normType}{Type of norm, see the discussion}
2242 \cvarg{mask}{The optional operation mask}
2243 \end{description}
2244
2245 The function calculates the absolute norm of \texttt{arr1} if \texttt{arr2} is NULL:
2246 \[
2247 norm = \forkthree
2248 {||\texttt{arr1}||_C    = \max_I |\texttt{arr1}(I)|}{if $\texttt{normType} = \texttt{CV\_C}$}
2249 {||\texttt{arr1}||_{L1} = \sum_I |\texttt{arr1}(I)|}{if $\texttt{normType} = \texttt{CV\_L1}$}
2250 {||\texttt{arr1}||_{L2} = \sqrt{\sum_I \texttt{arr1}(I)^2}}{if $\texttt{normType} = \texttt{CV\_L2}$}
2251 \]
2252
2253 or the absolute difference norm if \texttt{arr2} is not NULL:
2254 \[
2255 norm = \forkthree
2256 {||\texttt{arr1}-\texttt{arr2}||_C    = \max_I |\texttt{arr1}(I) - \texttt{arr2}(I)|}{if $\texttt{normType} = \texttt{CV\_C}$}
2257 {||\texttt{arr1}-\texttt{arr2}||_{L1} = \sum_I |\texttt{arr1}(I) - \texttt{arr2}(I)|}{if $\texttt{normType} = \texttt{CV\_L1}$}
2258 {||\texttt{arr1}-\texttt{arr2}||_{L2} = \sqrt{\sum_I (\texttt{arr1}(I) - \texttt{arr2}(I))^2}}{if $\texttt{normType} = \texttt{CV\_L2}$}
2259 \]
2260
2261 or the relative difference norm if \texttt{arr2} is not NULL and \texttt{(normType \& CV\_RELATIVE) != 0}:
2262
2263 \[
2264 norm = \forkthree
2265 {\frac{||\texttt{arr1}-\texttt{arr2}||_C    }{||\texttt{arr2}||_C   }}{if $\texttt{normType} = \texttt{CV\_RELATIVE\_C}$}
2266 {\frac{||\texttt{arr1}-\texttt{arr2}||_{L1} }{||\texttt{arr2}||_{L1}}}{if $\texttt{normType} = \texttt{CV\_RELATIVE\_L1}$}
2267 {\frac{||\texttt{arr1}-\texttt{arr2}||_{L2} }{||\texttt{arr2}||_{L2}}}{if $\texttt{normType} = \texttt{CV\_RELATIVE\_L2}$}
2268 \]
2269
2270 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.
2271
2272 \cvCPyFunc{Not}
2273 Performs per-element bit-wise inversion of array elements.
2274
2275 \cvdefC{void cvNot(const CvArr* src, CvArr* dst);}
2276 \cvdefPy{Not(src,dst)-> None}
2277
2278 \begin{description}
2279 \cvarg{src}{The source array}
2280 \cvarg{dst}{The destination array}
2281 \end{description}
2282
2283
2284 The function Not inverses every bit of every array element:
2285
2286 \begin{lstlisting}
2287 dst(I)=~src(I)
2288 \end{lstlisting}
2289
2290
2291 \cvCPyFunc{Or}
2292 Calculates per-element bit-wise disjunction of two arrays.
2293
2294 \cvdefC{void cvOr(const CvArr* src1, const CvArr* src2, CvArr* dst, const CvArr* mask=NULL);}
2295 \cvdefPy{Or(src1,src2,dst,mask=NULL)-> None}
2296
2297 \begin{description}
2298 \cvarg{src1}{The first source array}
2299 \cvarg{src2}{The second source array}
2300 \cvarg{dst}{The destination array}
2301 \cvarg{mask}{Operation mask, 8-bit single channel array; specifies elements of the destination array to be changed}
2302 \end{description}
2303
2304
2305 The function calculates per-element bit-wise disjunction of two arrays:
2306
2307 \begin{lstlisting}
2308 dst(I)=src1(I)|src2(I)
2309 \end{lstlisting}
2310
2311 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.
2312
2313 \cvCPyFunc{OrS}
2314 Calculates a per-element bit-wise disjunction of an array and a scalar.
2315
2316 \cvdefC{void cvOrS(const CvArr* src, CvScalar value, CvArr* dst, const CvArr* mask=NULL);}
2317 \cvdefPy{OrS(src,value,dst,mask=NULL)-> None}
2318
2319 \begin{description}
2320 \cvarg{src}{The source array}
2321 \cvarg{value}{Scalar to use in the operation}
2322 \cvarg{dst}{The destination array}
2323 \cvarg{mask}{Operation mask, 8-bit single channel array; specifies elements of the destination array to be changed}
2324 \end{description}
2325
2326
2327 The function OrS calculates per-element bit-wise disjunction of an array and a scalar:
2328
2329 \begin{lstlisting}
2330 dst(I)=src(I)|value if mask(I)!=0
2331 \end{lstlisting}
2332
2333 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.
2334
2335
2336 \cvCPyFunc{PerspectiveTransform}
2337 Performs perspective matrix transformation of a vector array.
2338
2339 \cvdefC{void cvPerspectiveTransform(const CvArr* src, CvArr* dst, const CvMat* mat);}
2340 \cvdefPy{PerspectiveTransform(src,dst,mat)-> None}
2341
2342 \begin{description}
2343 \cvarg{src}{The source three-channel floating-point array}
2344 \cvarg{dst}{The destination three-channel floating-point array}
2345 \cvarg{mat}{$3\times 3$ or $4 \times 4$ transformation matrix}
2346 \end{description}
2347
2348
2349 The function transforms every element of \texttt{src} (by treating it as 2D or 3D vector) in the following way:
2350
2351 \[ (x, y, z) \rightarrow (x'/w, y'/w, z'/w) \]
2352
2353 where
2354
2355 \[
2356 (x', y', z', w') = \texttt{mat} \cdot
2357 \begin{bmatrix} x & y & z & 1 \end{bmatrix}
2358 \]
2359
2360 and
2361 \[ w = \fork{w'}{if $w' \ne 0$}{\infty}{otherwise} \]
2362
2363 \cvCPyFunc{PolarToCart}
2364 Calculates Cartesian coordinates of 2d vectors represented in polar form.
2365
2366 \cvdefC{void cvPolarToCart(\par const CvArr* magnitude,\par const CvArr* angle,\par CvArr* x,\par CvArr* y,\par int angleInDegrees=0);}
2367 \cvdefPy{PolarToCart(magnitude,angle,x,y,angleInDegrees=0)-> None}
2368
2369 \begin{description}
2370 \cvarg{magnitude}{The array of magnitudes. If it is NULL, the magnitudes are assumed to be all 1's.}
2371 \cvarg{angle}{The array of angles, whether in radians or degrees}
2372 \cvarg{x}{The destination array of x-coordinates, may be set to NULL if it is not needed}
2373 \cvarg{y}{The destination array of y-coordinates, mau be set to NULL if it is not needed}
2374 \cvarg{angleInDegrees}{The flag indicating whether the angles are measured in radians, which is default mode, or in degrees}
2375 \end{description}
2376
2377 The function calculates either the x-coodinate, y-coordinate or both of every vector \texttt{magnitude(I)*exp(angle(I)*j), j=sqrt(-1)}:
2378
2379 \begin{lstlisting}
2380 x(I)=magnitude(I)*cos(angle(I)),
2381 y(I)=magnitude(I)*sin(angle(I))
2382 \end{lstlisting}
2383
2384
2385 \cvCPyFunc{Pow}
2386 Raises every array element to a power.
2387
2388 \cvdefC{void cvPow(\par const CvArr* src,\par CvArr* dst,\par double power);}
2389 \cvdefPy{Pow(src,dst,power)-> None}
2390
2391 \begin{description}
2392 \cvarg{src}{The source array}
2393 \cvarg{dst}{The destination array, should be the same type as the source}
2394 \cvarg{power}{The exponent of power}
2395 \end{description}
2396
2397
2398 The function raises every element of the input array to \texttt{p}:
2399
2400 \[
2401 \texttt{dst} [I] = \fork
2402 {\texttt{src}(I)^p}{if \texttt{p} is integer}
2403 {|\texttt{src}(I)^p|}{otherwise}
2404 \]
2405
2406 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:
2407
2408 \begin{lstlisting}
2409 CvSize size = cvGetSize(src);
2410 CvMat* mask = cvCreateMat(size.height, size.width, CVg8UC1);
2411 cvCmpS(src, 0, mask, CVgCMPgLT); /* find negative elements */
2412 cvPow(src, dst, 1./3);
2413 cvSubRS(dst, cvScalarAll(0), dst, mask); /* negate the results of negative inputs */
2414 cvReleaseMat(&mask);
2415 \end{lstlisting}
2416
2417 For some values of \texttt{power}, such as integer values, 0.5, and -0.5, specialized faster algorithms are used.
2418
2419 \ifC
2420 \cvCPyFunc{Ptr?D}
2421 Return pointer to a particular array element.
2422
2423 \begin{lstlisting}
2424 uchar* cvPtr1D(const CvArr* arr, int idx0, int* type=NULL);
2425 uchar* cvPtr2D(const CvArr* arr, int idx0, int idx1, int* type=NULL);
2426 uchar* cvPtr3D(const CvArr* arr, int idx0, int idx1, int idx2, int* type=NULL);
2427 uchar* cvPtrND(const CvArr* arr, int* idx, int* type=NULL, int createNode=1, unsigned* precalcHashval=NULL);
2428 \end{lstlisting}
2429
2430 \begin{description}
2431 \cvarg{arr}{Input array}
2432 \cvarg{idx0}{The first zero-based component of the element index}
2433 \cvarg{idx1}{The second zero-based component of the element index}
2434 \cvarg{idx2}{The third zero-based component of the element index}
2435 \cvarg{idx}{Array of the element indices}
2436 \cvarg{type}{Optional output parameter: type of matrix elements}
2437 \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.}
2438 \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)}
2439 \end{description}
2440
2441 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.
2442
2443 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.
2444
2445 All these as well as other functions accessing array elements (\cvCPyCross{Get}, \cvCPyCross{GetReal}, 
2446 \cvCPyCross{Set}, \cvCPyCross{SetReal}) raise an error in case if the element index is out of range.
2447
2448 \fi
2449
2450 \cvCPyFunc{RNG}
2451 Initializes a random number generator state.
2452
2453 \cvdefC{CvRNG cvRNG(int64 seed=-1);}
2454 \cvdefPy{RNG(seed=-1LL)-> CvRNG}
2455
2456 \begin{description}
2457 \cvarg{seed}{64-bit value used to initiate a random sequence}
2458 \end{description}
2459
2460 The function initializes a random number generator
2461 and returns the state. The pointer to the state can be then passed to the
2462 \cvCPyCross{RandInt}, \cvCPyCross{RandReal} and \cvCPyCross{RandArr} functions. In the
2463 current implementation a multiply-with-carry generator is used.
2464
2465 \cvCPyFunc{RandArr}
2466 Fills an array with random numbers and updates the RNG state.
2467
2468 \cvdefC{void cvRandArr(\par CvRNG* rng,\par CvArr* arr,\par int distType,\par CvScalar param1,\par CvScalar param2);}
2469 \cvdefPy{RandArr(rng,arr,distType,param1,param2)-> None}
2470
2471 \begin{description}
2472 \cvarg{rng}{RNG state initialized by \cvCPyCross{RNG}}
2473 \cvarg{arr}{The destination array}
2474 \cvarg{distType}{Distribution type
2475 \begin{description}
2476 \cvarg{CV\_RAND\_UNI}{uniform distribution}
2477 \cvarg{CV\_RAND\_NORMAL}{normal or Gaussian distribution}
2478 \end{description}}
2479 \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.}
2480 \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.}
2481 \end{description}
2482
2483 The function fills the destination array with uniformly
2484 or normally distributed random numbers.
2485
2486 \ifC
2487 In the example below, the function
2488 is used to add a few normally distributed floating-point numbers to
2489 random locations within a 2d array.
2490
2491 \begin{lstlisting}
2492 /* let noisy_screen be the floating-point 2d array that is to be "crapped" */
2493 CvRNG rng_state = cvRNG(0xffffffff);
2494 int i, pointCount = 1000;
2495 /* allocate the array of coordinates of points */
2496 CvMat* locations = cvCreateMat(pointCount, 1, CV_32SC2);
2497 /* arr of random point values */
2498 CvMat* values = cvCreateMat(pointCount, 1, CV_32FC1);
2499 CvSize size = cvGetSize(noisy_screen);
2500
2501 /* initialize the locations */
2502 cvRandArr(&rng_state, locations, CV_RAND_UNI, cvScalar(0,0,0,0), 
2503            cvScalar(size.width,size.height,0,0));
2504
2505 /* generate values */
2506 cvRandArr(&rng_state, values, CV_RAND_NORMAL,
2507            cvRealScalar(100), // average intensity
2508            cvRealScalar(30) // deviation of the intensity
2509           );
2510
2511 /* set the points */
2512 for(i = 0; i < pointCount; i++ )
2513 {
2514     CvPoint pt = *(CvPoint*)cvPtr1D(locations, i, 0);
2515     float value = *(float*)cvPtr1D(values, i, 0);
2516     *((float*)cvPtr2D(noisy_screen, pt.y, pt.x, 0 )) += value;
2517 }
2518
2519 /* not to forget to release the temporary arrays */
2520 cvReleaseMat(&locations);
2521 cvReleaseMat(&values);
2522
2523 /* RNG state does not need to be deallocated */
2524 \end{lstlisting}
2525 \fi
2526
2527 \cvCPyFunc{RandInt}
2528 Returns a 32-bit unsigned integer and updates RNG.
2529
2530 \cvdefC{unsigned cvRandInt(CvRNG* rng);}
2531 \cvdefPy{RandInt(rng)-> unsigned}
2532
2533 \begin{description}
2534 \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)}
2535 \end{description}
2536
2537 The function returns a uniformly-distributed random
2538 32-bit unsigned integer and updates the RNG state. It is similar to the rand()
2539 function from the C runtime library, but it always generates a 32-bit number
2540 whereas rand() returns a number in between 0 and \texttt{RAND\_MAX}
2541 which is $2^{16}$ or $2^{32}$, depending on the platform.
2542
2543 The function is useful for generating scalar random numbers, such as
2544 points, patch sizes, table indices, etc., where integer numbers of a certain
2545 range can be generated using a modulo operation and floating-point numbers
2546 can be generated by scaling from 0 to 1 or any other specific range.
2547
2548 \ifC
2549 Here is the example from the previous function discussion rewritten using
2550 \cvCPyCross{RandInt}:
2551
2552 \begin{lstlisting}
2553 /* the input and the task is the same as in the previous sample. */
2554 CvRNG rnggstate = cvRNG(0xffffffff);
2555 int i, pointCount = 1000;
2556 /* ... - no arrays are allocated here */
2557 CvSize size = cvGetSize(noisygscreen);
2558 /* make a buffer for normally distributed numbers to reduce call overhead */
2559 #define bufferSize 16
2560 float normalValueBuffer[bufferSize];
2561 CvMat normalValueMat = cvMat(bufferSize, 1, CVg32F, normalValueBuffer);
2562 int valuesLeft = 0;
2563
2564 for(i = 0; i < pointCount; i++ )
2565 {
2566     CvPoint pt;
2567     /* generate random point */
2568     pt.x = cvRandInt(&rnggstate ) % size.width;
2569     pt.y = cvRandInt(&rnggstate ) % size.height;
2570
2571     if(valuesLeft <= 0 )
2572     {
2573         /* fulfill the buffer with normally distributed numbers 
2574            if the buffer is empty */
2575         cvRandArr(&rnggstate, &normalValueMat, CV\_RAND\_NORMAL, 
2576                    cvRealScalar(100), cvRealScalar(30));
2577         valuesLeft = bufferSize;
2578     }
2579     *((float*)cvPtr2D(noisygscreen, pt.y, pt.x, 0 ) = 
2580                                 normalValueBuffer[--valuesLeft];
2581 }
2582
2583 /* there is no need to deallocate normalValueMat because we have
2584 both the matrix header and the data on stack. It is a common and efficient
2585 practice of working with small, fixed-size matrices */
2586 \end{lstlisting}
2587 \fi
2588
2589 \cvCPyFunc{RandReal}
2590 Returns a floating-point random number and updates RNG.
2591
2592 \cvdefC{double cvRandReal(CvRNG* rng);}
2593 \cvdefPy{RandReal(rng)-> double}
2594
2595 \begin{description}
2596 \cvarg{rng}{RNG state initialized by \cvCPyCross{RNG}}
2597 \end{description}
2598
2599
2600 The function returns a uniformly-distributed random floating-point number between 0 and 1 (1 is not included).
2601
2602 \cvCPyFunc{Reduce}
2603 Reduces a matrix to a vector.
2604
2605 \cvdefC{void cvReduce(const CvArr* src, CvArr* dst, int dim = -1, int op=CV\_REDUCE\_SUM);}
2606 \cvdefPy{Reduce(src,dst,dim=-1,op=CV\_REDUCE\_SUM)-> None}
2607
2608 \begin{description}
2609 \cvarg{src}{The input matrix.}
2610 \cvarg{dst}{The output single-row/single-column vector that accumulates somehow all the matrix rows/columns.}
2611 \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.}
2612 \cvarg{op}{The reduction operation. It can take of the following values:
2613 \begin{description}
2614 \cvarg{CV\_REDUCE\_SUM}{The output is the sum of all of the matrix's rows/columns.}
2615 \cvarg{CV\_REDUCE\_AVG}{The output is the mean vector of all of the matrix's rows/columns.}
2616 \cvarg{CV\_REDUCE\_MAX}{The output is the maximum (column/row-wise) of all of the matrix's rows/columns.}
2617 \cvarg{CV\_REDUCE\_MIN}{The output is the minimum (column/row-wise) of all of the matrix's rows/columns.}
2618 \end{description}}
2619 \end{description}
2620
2621 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. 
2622
2623 \ifC
2624 \cvCPyFunc{ReleaseData}
2625 Releases array data.
2626
2627 \cvdefC{void cvReleaseData(CvArr* arr);}
2628
2629 \begin{description}
2630 \cvarg{arr}{Array header}
2631 \end{description}
2632
2633 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}.
2634
2635 \cvCPyFunc{ReleaseImage}
2636 Deallocates the image header and the image data.
2637
2638 \cvdefC{void cvReleaseImage(IplImage** image);}
2639
2640 \begin{description}
2641 \cvarg{image}{Double pointer to the image header}
2642 \end{description}
2643
2644 This call is a shortened form of
2645
2646 \begin{lstlisting}
2647 if(*image )
2648 {
2649     cvReleaseData(*image);
2650     cvReleaseImageHeader(image);
2651 }
2652 \end{lstlisting}
2653
2654
2655 \cvCPyFunc{ReleaseImageHeader}
2656 Deallocates an image header.
2657
2658 \cvdefC{void cvReleaseImageHeader(IplImage** image);}
2659
2660 \begin{description}
2661 \cvarg{image}{Double pointer to the image header}
2662 \end{description}
2663
2664 This call is an analogue of
2665 \begin{lstlisting}
2666 if(image )
2667 {
2668     iplDeallocate(*image, IPL_IMAGE_HEADER | IPL_IMAGE_ROI);
2669     *image = 0;
2670 }
2671 \end{lstlisting}
2672 but it does not use IPL functions by default (see the \texttt{CV\_TURN\_ON\_IPL\_COMPATIBILITY} macro).
2673
2674
2675 \cvCPyFunc{ReleaseMat}
2676 Deallocates a matrix.
2677
2678 \cvdefC{void cvReleaseMat(CvMat** mat);}
2679
2680 \begin{description}
2681 \cvarg{mat}{Double pointer to the matrix}
2682 \end{description}
2683
2684
2685 The function decrements the matrix data reference counter and deallocates matrix header. If the data reference counter is 0, it also deallocates the data.
2686
2687 \begin{lstlisting}
2688 if(*mat )
2689     cvDecRefData(*mat);
2690 cvFree((void**)mat);
2691 \end{lstlisting}
2692
2693
2694 \cvCPyFunc{ReleaseMatND}
2695 Deallocates a multi-dimensional array.
2696
2697 \cvdefC{void cvReleaseMatND(CvMatND** mat);}
2698
2699 \begin{description}
2700 \cvarg{mat}{Double pointer to the array}
2701 \end{description}
2702
2703 The function decrements the array data reference counter and releases the array header. If the reference counter reaches 0, it also deallocates the data.
2704
2705 \begin{lstlisting}
2706 if(*mat )
2707     cvDecRefData(*mat);
2708 cvFree((void**)mat);
2709 \end{lstlisting}
2710
2711 \cvCPyFunc{ReleaseSparseMat}
2712 Deallocates sparse array.
2713
2714 \cvdefC{void cvReleaseSparseMat(CvSparseMat** mat);}
2715
2716 \begin{description}
2717 \cvarg{mat}{Double pointer to the array}
2718 \end{description}
2719
2720 The function releases the sparse array and clears the array pointer upon exit.
2721
2722 \fi
2723
2724 \cvCPyFunc{Repeat}
2725 Fill the destination array with repeated copies of the source array.
2726
2727 \cvdefC{void cvRepeat(const CvArr* src, CvArr* dst);}
2728 \cvdefPy{Repeat(src,dst)-> None}
2729
2730 \begin{description}
2731 \cvarg{src}{Source array, image or matrix}
2732 \cvarg{dst}{Destination array, image or matrix}
2733 \end{description}
2734
2735 The function fills the destination array with repeated copies of the source array:
2736
2737 \begin{lstlisting}
2738 dst(i,j)=src(i mod rows(src), j mod cols(src))
2739 \end{lstlisting}
2740
2741 So the destination array may be as larger as well as smaller than the source array.
2742
2743 \cvCPyFunc{ResetImageROI}
2744 Resets the image ROI to include the entire image and releases the ROI structure.
2745
2746 \cvdefC{void cvResetImageROI(IplImage* image);}
2747 \cvdefPy{ResetImageROI(image)-> None}
2748
2749 \begin{description}
2750 \cvarg{image}{A pointer to the image header}
2751 \end{description}
2752
2753 This produces a similar result to the following, but in addition it releases the ROI structure.
2754
2755 \begin{lstlisting}
2756 cvSetImageROI(image, cvRect(0, 0, image->width, image->height ));
2757 cvSetImageCOI(image, 0);
2758 \end{lstlisting}
2759
2760
2761 \cvCPyFunc{Reshape}
2762 Changes shape of matrix/image without copying data.
2763
2764 \cvdefC{CvMat* cvReshape(const CvArr* arr, CvMat* header, int newCn, int newRows=0);}
2765 \cvdefPy{Reshape(arr, newCn, newRows=0) -> cvmat}
2766
2767 \begin{description}
2768 \cvarg{arr}{Input array}
2769 \ifC
2770 \cvarg{header}{Output header to be filled}
2771 \fi
2772 \cvarg{newCn}{New number of channels. 'newCn = 0' means that the number of channels remains unchanged.}
2773 \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.}
2774 \end{description}
2775
2776 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.
2777
2778 \ifC
2779 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:
2780
2781 \begin{lstlisting}
2782 IplImage* color_img = cvCreateImage(cvSize(320,240), IPL_DEPTH_8U, 3);
2783 CvMat gray_mat_hdr;
2784 IplImage gray_img_hdr, *gray_img;
2785 cvReshape(color_img, &gray_mat_hdr, 1);
2786 gray_img = cvGetImage(&gray_mat_hdr, &gray_img_hdr);
2787 \end{lstlisting}
2788
2789 And the next example converts a 3x3 matrix to a single 1x9 vector:
2790
2791 \begin{lstlisting}
2792 CvMat* mat = cvCreateMat(3, 3, CV_32F);
2793 CvMat row_header, *row;
2794 row = cvReshape(mat, &row_header, 0, 1);
2795 \end{lstlisting}
2796 \fi
2797
2798 \cvCPyFunc{ReshapeMatND}
2799 Changes the shape of a multi-dimensional array without copying the data.
2800
2801 \cvdefC{CvArr* cvReshapeMatND(const CvArr* arr,
2802                        int sizeofHeader, CvArr* header,
2803                        int newCn, int newDims, int* newSizes);}
2804 \cvdefPy{ReshapeMatND(arr, newCn, newDims) -> cvmat}
2805
2806 \ifC
2807 \begin{lstlisting}
2808 #define cvReshapeND(arr, header, newCn, newDims, newSizes )   \
2809       cvReshapeMatND((arr), sizeof(*(header)), (header),         \
2810                       (newCn), (newDims), (newSizes))
2811 \end{lstlisting}
2812 \fi
2813
2814 \begin{description}
2815 \cvarg{arr}{Input array}
2816 \ifC
2817 \cvarg{sizeofHeader}{Size of output header to distinguish between IplImage, CvMat and CvMatND output headers}
2818 \cvarg{header}{Output header to be filled}
2819 \cvarg{newCn}{New number of channels. $\texttt{newCn} = 0$ means that the number of channels remains unchanged.}
2820 \cvarg{newDims}{New number of dimensions. $\texttt{newDims} = 0$ means that the number of dimensions remains the same.}
2821 \cvarg{newSizes}{Array of new dimension sizes. Only $\texttt{newDims}-1$ values are used, because the total number of elements must remain the same.
2822 Thus, if $\texttt{newDims} = 1$, \texttt{newSizes} array is not used.}
2823 \else
2824 \cvarg{newDims}{List of new dimensions.}
2825 \fi
2826 \end{description}
2827
2828 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.
2829
2830 \ifC
2831 Below are the two samples from the \cvCPyCross{Reshape} description rewritten using \cvCPyCross{ReshapeMatND}:
2832
2833 \begin{lstlisting}
2834
2835 IplImage* color_img = cvCreateImage(cvSize(320,240), IPL_DEPTH_8U, 3);
2836 IplImage gray_img_hdr, *gray_img;
2837 gray_img = (IplImage*)cvReshapeND(color_img, &gray_img_hdr, 1, 0, 0);
2838
2839 ...
2840
2841 /* second example is modified to convert 2x2x2 array to 8x1 vector */
2842 int size[] = { 2, 2, 2 };
2843 CvMatND* mat = cvCreateMatND(3, size, CV_32F);
2844 CvMat row_header, *row;
2845 row = (CvMat*)cvReshapeND(mat, &row_header, 0, 1, 0);
2846
2847 \end{lstlisting}
2848 \fi
2849
2850 \ifC
2851 \cvfunc{cvRound, cvFloor, cvCeil}\label{cvRound}
2852
2853 Converts a floating-point number to an integer.
2854
2855 \cvdefC{
2856 int cvRound(double value);
2857 int cvFloor(double value);
2858 int cvCeil(double value);
2859
2860 }\cvdefPy{Round, Floor, Ceil(value)-> int}
2861
2862 \begin{description}
2863 \cvarg{value}{The input floating-point value}
2864 \end{description}
2865
2866
2867 The functions convert the input floating-point number to an integer using one of the rounding
2868 modes. \texttt{Round} returns the nearest integer value to the
2869 argument. \texttt{Floor} returns the maximum integer value that is not
2870 larger than the argument. \texttt{Ceil} returns the minimum integer
2871 value that is not smaller than the argument. On some architectures the
2872 functions work much faster than the standard cast
2873 operations in C. If the absolute value of the argument is greater than
2874 $2^{31}$, the result is not determined. Special values ($\pm \infty$ , NaN)
2875 are not handled.
2876
2877 \else
2878
2879 \cvfunc{Round}
2880
2881 Converts a floating-point number to the nearest integer value.
2882
2883 \cvdefPy{Round(value) -> int}
2884
2885 \begin{description}
2886 \cvarg{value}{The input floating-point value}
2887 \end{description}
2888
2889 On some architectures this function is much faster than the standard cast
2890 operations. If the absolute value of the argument is greater than
2891 $2^{31}$, the result is not determined. Special values ($\pm \infty$ , NaN)
2892 are not handled.
2893
2894 \cvfunc{Floor}
2895
2896 Converts a floating-point number to the nearest integer value that is not larger than the argument.
2897
2898 \cvdefPy{Floor(value) -> int}
2899
2900 \begin{description}
2901 \cvarg{value}{The input floating-point value}
2902 \end{description}
2903
2904 On some architectures this function is much faster than the standard cast
2905 operations. If the absolute value of the argument is greater than
2906 $2^{31}$, the result is not determined. Special values ($\pm \infty$ , NaN)
2907 are not handled.
2908
2909 \cvfunc{Ceil}
2910
2911 Converts a floating-point number to the nearest integer value that is not smaller than the argument.
2912
2913 \cvdefPy{Ceil(value) -> int}
2914
2915 \begin{description}
2916 \cvarg{value}{The input floating-point value}
2917 \end{description}
2918
2919 On some architectures this function is much faster than the standard cast
2920 operations. If the absolute value of the argument is greater than
2921 $2^{31}$, the result is not determined. Special values ($\pm \infty$ , NaN)
2922 are not handled.
2923
2924 \fi
2925
2926
2927 \cvCPyFunc{ScaleAdd}
2928 Calculates the sum of a scaled array and another array.
2929
2930 \cvdefC{void cvScaleAdd(const CvArr* src1, CvScalar scale, const CvArr* src2, CvArr* dst);}
2931 \cvdefPy{ScaleAdd(src1,scale,src2,dst)-> None}
2932
2933 \begin{description}
2934 \cvarg{src1}{The first source array}
2935 \cvarg{scale}{Scale factor for the first array}
2936 \cvarg{src2}{The second source array}
2937 \cvarg{dst}{The destination array}
2938 \end{description}
2939
2940 \begin{lstlisting}
2941 #define cvMulAddS cvScaleAdd
2942 \end{lstlisting}
2943
2944 The function calculates the sum of a scaled array and another array:
2945
2946 \[
2947 \texttt{dst}(I)=\texttt{scale} \, \texttt{src1}(I) + \texttt{src2}(I)
2948 \]
2949
2950 All array parameters should have the same type and the same size.
2951
2952 \cvCPyFunc{Set}
2953 Sets every element of an array to a given value.
2954
2955 \cvdefC{void cvSet(CvArr* arr, CvScalar value, const CvArr* mask=NULL);}
2956 \cvdefPy{Set(arr,value,mask=NULL)-> None}
2957
2958 \begin{description}
2959 \cvarg{arr}{The destination array}
2960 \cvarg{value}{Fill value}
2961 \cvarg{mask}{Operation mask, 8-bit single channel array; specifies elements of the destination array to be changed}
2962 \end{description}
2963
2964
2965 The function copies the scalar \texttt{value} to every selected element of the destination array:
2966
2967 \[
2968 \texttt{arr}(I)=\texttt{value} \quad \text{if} \quad \texttt{mask}(I) \ne 0
2969 \]
2970
2971 If array \texttt{arr} is of \texttt{IplImage} type, then is ROI used, but COI must not be set.
2972
2973 \ifC % {
2974 \cvCPyFunc{Set?D}
2975 Change the particular array element.
2976
2977 \begin{lstlisting}
2978 void cvSet1D(CvArr* arr, int idx0, CvScalar value);
2979 void cvSet2D(CvArr* arr, int idx0, int idx1, CvScalar value);
2980 void cvSet3D(CvArr* arr, int idx0, int idx1, int idx2, CvScalar value);
2981 void cvSetND(CvArr* arr, int* idx, CvScalar value);
2982 \end{lstlisting}
2983
2984 \begin{description}
2985 \cvarg{arr}{Input array}
2986 \cvarg{idx0}{The first zero-based component of the element index}
2987 \cvarg{idx1}{The second zero-based component of the element index}
2988 \cvarg{idx2}{The third zero-based component of the element index}
2989 \cvarg{idx}{Array of the element indices}
2990 \cvarg{value}{The assigned value}
2991 \end{description}
2992
2993 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.
2994
2995 \else % }{
2996
2997 \cvCPyFunc{Set1D}
2998 Set a specific array element.
2999
3000 \cvdefPy{ Set1D(arr, idx, value) -> None }
3001
3002 \begin{description}
3003 \cvarg{arr}{Input array}
3004 \cvarg{idx}{Zero-based element index}
3005 \cvarg{value}{The value to assign to the element}
3006 \end{description}
3007
3008 Sets a specific array element.  Array must have dimension 1.
3009
3010 \cvCPyFunc{Set2D}
3011 Set a specific array element.
3012
3013 \cvdefPy{ Set2D(arr, idx0, idx1, value) -> None }
3014
3015 \begin{description}
3016 \cvarg{arr}{Input array}
3017 \cvarg{idx0}{Zero-based element row index}
3018 \cvarg{idx1}{Zero-based element column index}
3019 \cvarg{value}{The value to assign to the element}
3020 \end{description}
3021
3022 Sets a specific array element.  Array must have dimension 2.
3023
3024 \cvCPyFunc{Set3D}
3025 Set a specific array element.
3026
3027 \cvdefPy{ Set3D(arr, idx0, idx1, idx2, value) -> None }
3028
3029 \begin{description}
3030 \cvarg{arr}{Input array}
3031 \cvarg{idx0}{Zero-based element index}
3032 \cvarg{idx1}{Zero-based element index}
3033 \cvarg{idx2}{Zero-based element index}
3034 \cvarg{value}{The value to assign to the element}
3035 \end{description}
3036
3037 Sets a specific array element.  Array must have dimension 3.
3038
3039 \cvCPyFunc{SetND}
3040 Set a specific array element.
3041
3042 \cvdefPy{ SetND(arr, indices, value) -> None }
3043
3044 \begin{description}
3045 \cvarg{arr}{Input array}
3046 \cvarg{indices}{List of zero-based element indices}
3047 \cvarg{value}{The value to assign to the element}
3048 \end{description}
3049
3050 Sets a specific array element.  The length of array indices must be the same as the dimension of the array.
3051 \fi % }
3052
3053 \cvCPyFunc{SetData}
3054 Assigns user data to the array header.
3055
3056 \cvdefC{void cvSetData(CvArr* arr, void* data, int step);}
3057 \cvdefPy{SetData(arr, data, step)-> None}
3058
3059 \begin{description}
3060 \cvarg{arr}{Array header}
3061 \cvarg{data}{User data}
3062 \cvarg{step}{Full row length in bytes}
3063 \end{description}
3064
3065 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.
3066
3067 \cvCPyFunc{SetIdentity}
3068 Initializes a scaled identity matrix.
3069
3070 \cvdefC{void cvSetIdentity(CvArr* mat, CvScalar value=cvRealScalar(1));}
3071 \cvdefPy{SetIdentity(mat,value=1)-> None}
3072
3073 \begin{description}
3074 \cvarg{mat}{The matrix to initialize (not necesserily square)}
3075 \cvarg{value}{The value to assign to the diagonal elements}
3076 \end{description}
3077
3078 The function initializes a scaled identity matrix:
3079
3080 \[
3081 \texttt{arr}(i,j)=\fork{\texttt{value}}{ if $i=j$}{0}{otherwise}
3082 \]
3083
3084 \cvCPyFunc{SetImageCOI}
3085 Sets the channel of interest in an IplImage.
3086
3087 \cvdefC{void cvSetImageCOI(\par IplImage* image,\par int coi);}
3088 \cvdefPy{SetImageCOI(image, coi)-> None}
3089
3090 \begin{description}
3091 \cvarg{image}{A pointer to the image header}
3092 \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.}
3093 \end{description}
3094
3095 If the ROI is set to \texttt{NULL} and the coi is \textit{not} 0,
3096 the ROI is allocated. Most OpenCV functions do \textit{not} support
3097 the COI setting, so to process an individual image/matrix channel one
3098 may copy (via \cvCPyCross{Copy} or \cvCPyCross{Split}) the channel to a separate
3099 image/matrix, process it and then copy the result back (via \cvCPyCross{Copy}
3100 or \cvCPyCross{Merge}) if needed.
3101
3102 \cvCPyFunc{SetImageROI}
3103 Sets an image Region Of Interest (ROI) for a given rectangle.
3104
3105 \cvdefC{void cvSetImageROI(\par IplImage* image,\par CvRect rect);}
3106 \cvdefPy{SetImageROI(image, rect)-> None}
3107
3108 \begin{description}
3109 \cvarg{image}{A pointer to the image header}
3110 \cvarg{rect}{The ROI rectangle}
3111 \end{description}
3112
3113 If the original image ROI was \texttt{NULL} and the \texttt{rect} is not the whole image, the ROI structure is allocated.
3114
3115 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.
3116
3117 \if % {
3118 \cvCPyFunc{SetReal?D}
3119 Change a specific array element.
3120
3121 \begin{lstlisting}
3122 void cvSetReal1D(CvArr* arr, int idx0, double value);
3123 void cvSetReal2D(CvArr* arr, int idx0, int idx1, double value);
3124 void cvSetReal3D(CvArr* arr, int idx0, int idx1, int idx2, double value);
3125 void cvSetRealND(CvArr* arr, int* idx, double value);
3126 \end{lstlisting}
3127
3128 \begin{description}
3129 \cvarg{arr}{Input array}
3130 \cvarg{idx0}{The first zero-based component of the element index}
3131 \cvarg{idx1}{The second zero-based component of the element index}
3132 \cvarg{idx2}{The third zero-based component of the element index}
3133 \cvarg{idx}{Array of the element indices}
3134 \cvarg{value}{The assigned value}
3135 \end{description}
3136
3137 The functions assign a new value to a specific
3138 element of a single-channel array. If the array has multiple channels,
3139 a runtime error is raised. Note that the \cvCPyCross{Set*D} function can be used
3140 safely for both single-channel and multiple-channel arrays, though they
3141 are a bit slower.
3142
3143 In the case of a sparse array the functions create the node if it does not yet exist.
3144
3145 \else % }{
3146
3147 \cvCPyFunc{SetReal1D}
3148 Set a specific array element.
3149
3150 \cvdefPy{ SetReal1D(arr, idx, value) -> None }
3151
3152 \begin{description}
3153 \cvarg{arr}{Input array}
3154 \cvarg{idx}{Zero-based element index}
3155 \cvarg{value}{The value to assign to the element}
3156 \end{description}
3157
3158 Sets a specific array element.  Array must have dimension 1.
3159
3160 \cvCPyFunc{SetReal2D}
3161 Set a specific array element.
3162
3163 \cvdefPy{ SetReal2D(arr, idx0, idx1, value) -> None }
3164
3165 \begin{description}
3166 \cvarg{arr}{Input array}
3167 \cvarg{idx0}{Zero-based element row index}
3168 \cvarg{idx1}{Zero-based element column index}
3169 \cvarg{value}{The value to assign to the element}
3170 \end{description}
3171
3172 Sets a specific array element.  Array must have dimension 2.
3173
3174 \cvCPyFunc{SetReal3D}
3175 Set a specific array element.
3176
3177 \cvdefPy{ SetReal3D(arr, idx0, idx1, idx2, value) -> None }
3178
3179 \begin{description}
3180 \cvarg{arr}{Input array}
3181 \cvarg{idx0}{Zero-based element index}
3182 \cvarg{idx1}{Zero-based element index}
3183 \cvarg{idx2}{Zero-based element index}
3184 \cvarg{value}{The value to assign to the element}
3185 \end{description}
3186
3187 Sets a specific array element.  Array must have dimension 3.
3188
3189 \cvCPyFunc{SetRealND}
3190 Set a specific array element.
3191
3192 \cvdefPy{ SetRealND(arr, indices, value) -> None }
3193
3194 \begin{description}
3195 \cvarg{arr}{Input array}
3196 \cvarg{indices}{List of zero-based element indices}
3197 \cvarg{value}{The value to assign to the element}
3198 \end{description}
3199
3200 Sets a specific array element.  The length of array indices must be the same as the dimension of the array.
3201 \fi % }
3202
3203 \cvCPyFunc{SetZero}
3204 Clears the array.
3205
3206 \cvdefC{void cvSetZero(CvArr* arr);}
3207 \cvdefPy{SetZero(arr)-> None}
3208
3209 \ifC
3210 \begin{lstlisting}
3211 #define cvZero cvSetZero
3212 \end{lstlisting}
3213 \fi
3214
3215 \begin{description}
3216 \cvarg{arr}{Array to be cleared}
3217 \end{description}
3218
3219 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).
3220 In the case of sparse arrays all the elements are removed.
3221
3222 \cvCPyFunc{Solve}
3223 Solves a linear system or least-squares problem.
3224
3225 \cvdefC{int cvSolve(const CvArr* src1, const CvArr* src2, CvArr* dst, int method=CV\_LU);}
3226 \cvdefPy{Solve(A,B,X,method=CV\_LU)-> None}
3227
3228 \begin{description}
3229 \cvarg{A}{The source matrix}
3230 \cvarg{B}{The right-hand part of the linear system}
3231 \cvarg{X}{The output solution}
3232 \cvarg{method}{The solution (matrix inversion) method
3233 \begin{description}
3234  \cvarg{CV\_LU}{Gaussian elimination with optimal pivot element chosen}
3235  \cvarg{CV\_SVD}{Singular value decomposition (SVD) method}
3236  \cvarg{CV\_SVD\_SYM}{SVD method for a symmetric positively-defined matrix.}
3237 \end{description}}
3238 \end{description}
3239
3240 The function solves a linear system or least-squares problem (the latter is possible with SVD methods):
3241
3242 \[
3243 \texttt{dst} = argmin_X||\texttt{src1} \, \texttt{X} - \texttt{src2}||
3244 \]
3245
3246 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.
3247
3248 \cvCPyFunc{SolveCubic}
3249 Finds the real roots of a cubic equation.
3250
3251 \cvdefC{void cvSolveCubic(const CvArr* coeffs, CvArr* roots);}
3252 \cvdefPy{SolveCubic(coeffs,roots)-> None}
3253
3254 \begin{description}
3255 \cvarg{coeffs}{The equation coefficients, an array of 3 or 4 elements}
3256 \cvarg{roots}{The output array of real roots which should have 3 elements}
3257 \end{description}
3258
3259 The function finds the real roots of a cubic equation:
3260
3261 If coeffs is a 4-element vector:
3262
3263 \[
3264 \texttt{coeffs}[0] x^3 + \texttt{coeffs}[1] x^2 + \texttt{coeffs}[2] x + \texttt{coeffs}[3] = 0
3265 \]
3266
3267 or if coeffs is 3-element vector:
3268
3269 \[
3270 x^3 + \texttt{coeffs}[0] x^2 + \texttt{coeffs}[1] x + \texttt{coeffs}[2] = 0
3271 \]
3272
3273 The function returns the number of real roots found. The roots are
3274 stored to \texttt{root} array, which is padded with zeros if there is
3275 only one root.
3276
3277 \cvCPyFunc{Split}
3278 Divides multi-channel array into several single-channel arrays or extracts a single channel from the array.
3279
3280 \cvdefC{void cvSplit(const CvArr* src, CvArr* dst0, CvArr* dst1,
3281               CvArr* dst2, CvArr* dst3);}
3282 \cvdefPy{Split(src,dst0,dst1,dst2,dst3)-> None}
3283
3284 \begin{lstlisting}
3285 #define cvCvtPixToPlane cvSplit
3286 \end{lstlisting}
3287
3288 \begin{description}
3289 \cvarg{src}{Source array}
3290 \cvarg{dst0}{Destination channel 0}
3291 \cvarg{dst1}{Destination channel 1}
3292 \cvarg{dst2}{Destination channel 2}
3293 \cvarg{dst3}{Destination channel 3}
3294 \end{description}
3295
3296 The function divides a multi-channel array into separate
3297 single-channel arrays. Two modes are available for the operation. If the
3298 source array has N channels then if the first N destination channels
3299 are not NULL, they all are extracted from the source array;
3300 if only a single destination channel of the first N is not NULL, this
3301 particular channel is extracted; otherwise an error is raised. The rest
3302 of the destination channels (beyond the first N) must always be NULL. For
3303 IplImage \cvCPyCross{Copy} with COI set can be also used to extract a single
3304 channel from the image.
3305
3306
3307 \cvCPyFunc{Sqrt}
3308 Calculates the square root.
3309
3310 \cvdefC{float cvSqrt(float value);}
3311 \cvdefPy{Sqrt(value)-> float}
3312
3313 \begin{description}
3314 \cvarg{value}{The input floating-point value}
3315 \end{description}
3316
3317
3318 The function calculates the square root of the argument. If the argument is negative, the result is not determined.
3319
3320 \cvCPyFunc{Sub}
3321 Computes the per-element difference between two arrays.
3322
3323 \cvdefC{void cvSub(const CvArr* src1, const CvArr* src2, CvArr* dst, const CvArr* mask=NULL);}
3324 \cvdefPy{Sub(src1,src2,dst,mask=NULL)-> None}
3325
3326 \begin{description}
3327 \cvarg{src1}{The first source array}
3328 \cvarg{src2}{The second source array}
3329 \cvarg{dst}{The destination array}
3330 \cvarg{mask}{Operation mask, 8-bit single channel array; specifies elements of the destination array to be changed}
3331 \end{description}
3332
3333
3334 The function subtracts one array from another one:
3335
3336 \begin{lstlisting}
3337 dst(I)=src1(I)-src2(I) if mask(I)!=0
3338 \end{lstlisting}
3339
3340 All the arrays must have the same type, except the mask, and the same size (or ROI size).
3341 For types that have limited range this operation is saturating.
3342
3343 \cvCPyFunc{SubRS}
3344 Computes the difference between a scalar and an array.
3345
3346 \cvdefC{void cvSubRS(const CvArr* src, CvScalar value, CvArr* dst, const CvArr* mask=NULL);}
3347 \cvdefPy{SubRS(src,value,dst,mask=NULL)-> None}
3348
3349 \begin{description}
3350 \cvarg{src}{The first source array}
3351 \cvarg{value}{Scalar to subtract from}
3352 \cvarg{dst}{The destination array}
3353 \cvarg{mask}{Operation mask, 8-bit single channel array; specifies elements of the destination array to be changed}
3354 \end{description}
3355
3356 The function subtracts every element of source array from a scalar:
3357
3358 \begin{lstlisting}
3359 dst(I)=value-src(I) if mask(I)!=0
3360 \end{lstlisting}
3361
3362 All the arrays must have the same type, except the mask, and the same size (or ROI size).
3363 For types that have limited range this operation is saturating.
3364
3365 \cvCPyFunc{SubS}
3366 Computes the difference between an array and a scalar.
3367
3368 \cvdefC{void cvSubS(const CvArr* src, CvScalar value, CvArr* dst, const CvArr* mask=NULL);}
3369 \cvdefPy{SubS(src,value,dst,mask=NULL)-> None}
3370
3371 \begin{description}
3372 \cvarg{src}{The source array}
3373 \cvarg{value}{Subtracted scalar}
3374 \cvarg{dst}{The destination array}
3375 \cvarg{mask}{Operation mask, 8-bit single channel array; specifies elements of the destination array to be changed}
3376 \end{description}
3377
3378 The function subtracts a scalar from every element of the source array:
3379
3380 \begin{lstlisting}
3381 dst(I)=src(I)-value if mask(I)!=0
3382 \end{lstlisting}
3383
3384 All the arrays must have the same type, except the mask, and the same size (or ROI size).
3385 For types that have limited range this operation is saturating.
3386
3387
3388 \cvCPyFunc{Sum}
3389 Adds up array elements.
3390
3391 \cvdefC{CvScalar cvSum(const CvArr* arr);}
3392 \cvdefPy{Sum(arr)-> CvScalar}
3393
3394 \begin{description}
3395 \cvarg{arr}{The array}
3396 \end{description}
3397
3398
3399 The function calculates the sum \texttt{S} of array elements, independently for each channel:
3400
3401 \[ \sum_I \texttt{arr}(I)_c \]
3402
3403 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.
3404
3405
3406 \cvCPyFunc{SVBkSb}
3407 Performs singular value back substitution.
3408
3409 \cvdefC{
3410 void  cvSVBkSb(\par const CvArr* W,\par const CvArr* U,\par const CvArr* V,\par const CvArr* B,\par CvArr* X,\par int flags);}
3411 \cvdefPy{SVBkSb(W,U,V,B,X,flags)-> None}
3412
3413 \begin{description}
3414 \cvarg{W}{Matrix or vector of singular values}
3415 \cvarg{U}{Left orthogonal matrix (tranposed, perhaps)}
3416 \cvarg{V}{Right orthogonal matrix (tranposed, perhaps)}
3417 \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}).}
3418 \cvarg{X}{The destination matrix: result of back substitution}
3419 \cvarg{flags}{Operation flags, should match exactly to the \texttt{flags} passed to \cvCPyCross{SVD}}
3420 \end{description}
3421
3422 The function calculates back substitution for decomposed matrix \texttt{A} (see \cvCPyCross{SVD} description) and matrix \texttt{B}:
3423
3424 \[
3425 \texttt{X} = \texttt{V} \texttt{W}^{-1} \texttt{U}^T \texttt{B}
3426 \]
3427
3428 where
3429
3430 \[
3431 W^{-1}_{(i,i)}=
3432 \fork
3433 {1/W_{(i,i)}}{if $W_{(i,i)} > \epsilon \sum_i{W_{(i,i)}}$ }
3434 {0}{otherwise}
3435 \]
3436
3437 and $\epsilon$ is a small number that depends on the matrix data type.
3438
3439 This function together with \cvCPyCross{SVD} is used inside \cvCPyCross{Invert}
3440 and \cvCPyCross{Solve}, and the possible reason to use these (svd and bksb)
3441 "low-level" function, is to avoid allocation of temporary matrices inside
3442 the high-level counterparts (inv and solve).
3443
3444 \cvCPyFunc{SVD}
3445 Performs singular value decomposition of a real floating-point matrix.
3446
3447 \cvdefC{void cvSVD(\par CvArr* A, \par CvArr* W, \par CvArr* U=NULL, \par CvArr* V=NULL, \par int flags=0);}
3448 \cvdefPy{SVD(A,W, U = None, V = None, flags=0)-> None}
3449
3450 \begin{description}
3451 \cvarg{A}{Source $\texttt{M} \times \texttt{N}$ matrix}
3452 \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}
3453 \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).}
3454 \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).}
3455 \cvarg{flags}{Operation flags; can be 0 or a combination of the following values:
3456 \begin{description}
3457   \cvarg{CV\_SVD\_MODIFY\_A}{enables modification of matrix \texttt{A} during the operation. It speeds up the processing.}
3458   \cvarg{CV\_SVD\_U\_T}{means that the transposed matrix \texttt{U} is returned. Specifying the flag speeds up the processing.}
3459   \cvarg{CV\_SVD\_V\_T}{means that the transposed matrix \texttt{V} is returned. Specifying the flag speeds up the processing.}
3460 \end{description}}
3461 \end{description}
3462
3463 The function decomposes matrix \texttt{A} into the product of a diagonal matrix and two 
3464
3465 orthogonal matrices:
3466
3467 \[
3468 A=U \, W \, V^T
3469 \]
3470
3471 where $W$ is a diagonal matrix of singular values that can be coded as a
3472 1D vector of singular values and $U$ and $V$. All the singular values
3473 are non-negative and sorted (together with $U$ and $V$ columns)
3474 in descending order.
3475
3476 An SVD algorithm is numerically robust and its typical applications include:
3477
3478 \begin{itemize}
3479   \item accurate eigenvalue problem solution when matrix \texttt{A}
3480   is a square, symmetric, and positively defined matrix, for example, when
3481   it is a covariance matrix. $W$ in this case will be a vector/matrix
3482   of the eigenvalues, and $U = V$ will be a matrix of the eigenvectors.
3483   \item accurate solution of a poor-conditioned linear system.
3484   \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.
3485   \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). 
3486 \end{itemize}
3487
3488 \cvCPyFunc{Trace}
3489 Returns the trace of a matrix.
3490
3491 \cvdefC{CvScalar cvTrace(const CvArr* mat);}
3492 \cvdefPy{Trace(mat)-> CvScalar}
3493
3494 \begin{description}
3495 \cvarg{mat}{The source matrix}
3496 \end{description}
3497
3498
3499 The function returns the sum of the diagonal elements of the matrix \texttt{src1}.
3500
3501 \[ tr(\texttt{mat}) = \sum_i \texttt{mat}(i,i) \]
3502
3503 \cvCPyFunc{Transform}
3504
3505 Performs matrix transformation of every array element.
3506
3507 \cvdefC{void cvTransform(const CvArr* src, CvArr* dst, const CvMat* transmat, const CvMat* shiftvec=NULL);}
3508 \cvdefPy{Transform(src,dst,transmat,shiftvec=NULL)-> None}
3509
3510 \begin{description}
3511 \cvarg{src}{The first source array}
3512 \cvarg{dst}{The destination array}
3513 \cvarg{transmat}{Transformation matrix}
3514 \cvarg{shiftvec}{Optional shift vector}
3515 \end{description}
3516
3517 The function performs matrix transformation of every element of array \texttt{src} and stores the results in \texttt{dst}:
3518
3519 \[
3520 dst(I) = transmat \cdot src(I) + shiftvec %  or   dst(I),,k,,=sum,,j,,(transmat(k,j)*src(I),,j,,) + shiftvec(k)
3521 \]
3522
3523 That is, every element of an \texttt{N}-channel array \texttt{src} is
3524 considered as an \texttt{N}-element vector which is transformed using
3525 a $\texttt{M} \times \texttt{N}$ matrix \texttt{transmat} and shift
3526 vector \texttt{shiftvec} into an element of \texttt{M}-channel array
3527 \texttt{dst}. There is an option to embedd \texttt{shiftvec} into
3528 \texttt{transmat}. In this case \texttt{transmat} should be a $\texttt{M}
3529 \times (N+1)$ matrix and the rightmost column is treated as the shift
3530 vector.
3531
3532 Both source and destination arrays should have the same depth and the
3533 same size or selected ROI size. \texttt{transmat} and \texttt{shiftvec}
3534 should be real floating-point matrices.
3535
3536 The function may be used for geometrical transformation of n dimensional
3537 point set, arbitrary linear color space transformation, shuffling the
3538 channels and so forth.
3539
3540 \cvCPyFunc{Transpose}
3541 Transposes a matrix.
3542
3543 \cvdefC{void cvTranspose(const CvArr* src, CvArr* dst);}
3544 \cvdefPy{Transpose(src,dst)-> None}
3545
3546 \begin{lstlisting}
3547 #define cvT cvTranspose
3548 \end{lstlisting}
3549
3550 \begin{description}
3551 \cvarg{src}{The source matrix}
3552 \cvarg{dst}{The destination matrix}
3553 \end{description}
3554
3555 The function transposes matrix \texttt{src1}:
3556
3557 \[ \texttt{dst}(i,j) = \texttt{src}(j,i) \]
3558
3559 Note that no complex conjugation is done in the case of a complex
3560 matrix. Conjugation should be done separately: look at the sample code
3561 in \cvCPyCross{XorS} for an example.
3562
3563 \cvCPyFunc{Xor}
3564 Performs per-element bit-wise "exclusive or" operation on two arrays.
3565
3566 \cvdefC{void cvXor(const CvArr* src1, const CvArr* src2, CvArr* dst, const CvArr* mask=NULL);}
3567 \cvdefPy{Xor(src1,src2,dst,mask=NULL)-> None}
3568
3569 \begin{description}
3570 \cvarg{src1}{The first source array}
3571 \cvarg{src2}{The second source array}
3572 \cvarg{dst}{The destination array}
3573 \cvarg{mask}{Operation mask, 8-bit single channel array; specifies elements of the destination array to be changed}
3574 \end{description}
3575
3576 The function calculates per-element bit-wise logical conjunction of two arrays:
3577
3578 \begin{lstlisting}
3579 dst(I)=src1(I)^src2(I) if mask(I)!=0
3580 \end{lstlisting}
3581
3582 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.
3583
3584 \cvCPyFunc{XorS}
3585 Performs per-element bit-wise "exclusive or" operation on an array and a scalar.
3586
3587 \cvdefC{void cvXorS(const CvArr* src, CvScalar value, CvArr* dst, const CvArr* mask=NULL);}
3588 \cvdefPy{XorS(src,value,dst,mask=NULL)-> None}
3589
3590 \begin{description}
3591 \cvarg{src}{The source array}
3592 \cvarg{value}{Scalar to use in the operation}
3593 \cvarg{dst}{The destination array}
3594 \cvarg{mask}{Operation mask, 8-bit single channel array; specifies elements of the destination array to be changed}
3595 \end{description}
3596
3597
3598 The function XorS calculates per-element bit-wise conjunction of an array and a scalar:
3599
3600 \begin{lstlisting}
3601 dst(I)=src(I)^value if mask(I)!=0
3602 \end{lstlisting}
3603
3604 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
3605
3606 The following sample demonstrates how to conjugate complex vector by switching the most-significant bit of imaging part:
3607
3608 \begin{lstlisting}
3609
3610 float a[] = { 1, 0, 0, 1, -1, 0, 0, -1 }; /* 1, j, -1, -j */
3611 CvMat A = cvMat(4, 1, CV\_32FC2, &a);
3612 int i, negMask = 0x80000000;
3613 cvXorS(&A, cvScalar(0, *(float*)&negMask, 0, 0 ), &A, 0);
3614 for(i = 0; i < 4; i++ )
3615     printf("(%.1f, %.1f) ", a[i*2], a[i*2+1]);
3616
3617 \end{lstlisting}
3618
3619 The code should print:
3620
3621 \begin{lstlisting}
3622 (1.0,0.0) (0.0,-1.0) (-1.0,0.0) (0.0,1.0)
3623 \end{lstlisting}
3624
3625 \cvCPyFunc{mGet}
3626 Returns the particular element of single-channel floating-point matrix.
3627
3628 \cvdefC{double cvmGet(const CvMat* mat, int row, int col);}
3629 \cvdefPy{mGet(mat,row,col)-> double}
3630
3631 \begin{description}
3632 \cvarg{mat}{Input matrix}
3633 \cvarg{row}{The zero-based index of row}
3634 \cvarg{col}{The zero-based index of column}
3635 \end{description}
3636
3637 The function is a fast replacement for \cvCPyCross{GetReal2D}
3638 in the case of single-channel floating-point matrices. It is faster because
3639 it is inline, it does fewer checks for array type and array element type,
3640 and it checks for the row and column ranges only in debug mode.
3641
3642 \cvCPyFunc{mSet}
3643 Returns a specific element of a single-channel floating-point matrix.
3644
3645 \cvdefC{void cvmSet(CvMat* mat, int row, int col, double value);}
3646 \cvdefPy{mSet(mat,row,col,value)-> None}
3647
3648 \begin{description}
3649 \cvarg{mat}{The matrix}
3650 \cvarg{row}{The zero-based index of row}
3651 \cvarg{col}{The zero-based index of column}
3652 \cvarg{value}{The new value of the matrix element}
3653 \end{description}
3654
3655
3656 The function is a fast replacement for \cvCPyCross{SetReal2D}
3657 in the case of single-channel floating-point matrices. It is faster because
3658 it is inline, it does fewer checks for array type and array element type, 
3659 and it checks for the row and column ranges only in debug mode.
3660
3661 \fi
3662
3663 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
3664 %                                                                              %
3665 %                                  C++ API                                     % 
3666 %                                                                              %
3667 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
3668
3669 \ifCpp
3670
3671 \cvCppFunc{abs}
3672 Computes absolute value of each matrix element
3673
3674 \cvdefCpp{MatExpr<...> abs(const Mat\& src);\newline
3675 MatExpr<...> abs(const MatExpr<...>\& src);}
3676
3677 \begin{description}
3678 \cvarg{src}{matrix or matrix expression}
3679 \end{description}
3680
3681 \texttt{abs} is a meta-function that is expanded to one of \cvCppCross{absdiff} forms:
3682
3683 \begin{itemize}
3684     \item \texttt{C = abs(A-B)} is equivalent to \texttt{absdiff(A, B, C)} and
3685     \item \texttt{C = abs(A)} is equivalent to \texttt{absdiff(A, Scalar::all(0), C)}.
3686     \item \texttt{C = Mat\_<Vec<uchar,\emph{n}> >(abs(A*$\alpha$ + $\beta$))} is equivalent to \texttt{convertScaleAbs(A, C, alpha, beta)}
3687 \end{itemize}
3688
3689 The output matrix will have the same size and the same type as the input one
3690 (except for the last case, where \texttt{C} will be \texttt{depth=CV\_8U}).
3691
3692 See also: \cross{Matrix Expressions}, \cvCppCross{absdiff}, \hyperref[cppfunc.saturatecast]{saturate\_cast}
3693
3694 \cvCppFunc{absdiff}
3695 Computes per-element absolute difference between 2 arrays or between array and a scalar.
3696
3697 \cvdefCpp{void absdiff(const Mat\& src1, const Mat\& src2, Mat\& dst);\newline
3698 void absdiff(const Mat\& src1, const Scalar\& sc, Mat\& dst);\newline
3699 void absdiff(const MatND\& src1, const MatND\& src2, MatND\& dst);\newline
3700 void absdiff(const MatND\& src1, const Scalar\& sc, MatND\& dst);}
3701
3702 \begin{description}
3703 \cvarg{src1}{The first input array}
3704 \cvarg{src2}{The second input array; Must be the same size and same type as \texttt{src1}}
3705 \cvarg{sc}{Scalar; the second input parameter}
3706 \cvarg{dst}{The destination array; it will have the same size and same type as \texttt{src1}; see \texttt{Mat::create}}
3707 \end{description}
3708
3709 The functions \texttt{absdiff} compute:
3710 \begin{itemize}
3711     \item absolute difference between two arrays
3712     \[\texttt{dst}(I) = \texttt{saturate}(|\texttt{src1}(I) - \texttt{src2}(I)|)\]
3713     \item or absolute difference between array and a scalar:
3714     \[\texttt{dst}(I) = \texttt{saturate}(|\texttt{src1}(I) - \texttt{sc}|)\]
3715 \end{itemize}
3716 where \texttt{I} is multi-dimensional index of array elements.
3717 in the case of multi-channel arrays each channel is processed independently.
3718
3719 See also: \cvCppCross{abs}, \hyperref[cppfunc.saturatecast]{saturate\_cast}
3720
3721 \cvCppFunc{add}
3722 Computes the per-element sum of two arrays or an array and a scalar.
3723
3724 \cvdefCpp{void add(const Mat\& src1, const Mat\& src2, Mat\& dst);\newline
3725 void add(const Mat\& src1, const Mat\& src2, \par Mat\& dst, const Mat\& mask);\newline
3726 void add(const Mat\& src1, const Scalar\& sc, \par Mat\& dst, const Mat\& mask=Mat());\newline
3727 void add(const MatND\& src1, const MatND\& src2, MatND\& dst);\newline
3728 void add(const MatND\& src1, const MatND\& src2, \par MatND\& dst, const MatND\& mask);\newline
3729 void add(const MatND\& src1, const Scalar\& sc, \par MatND\& dst, const MatND\& mask=MatND());}
3730
3731 \begin{description}
3732 \cvarg{src1}{The first source array}
3733 \cvarg{src2}{The second source array. It must have the same size and same type as \texttt{src1}}
3734 \cvarg{sc}{Scalar; the second input parameter}
3735 \cvarg{dst}{The destination array; it will have the same size and same type as \texttt{src1}; see \texttt{Mat::create}}
3736 \cvarg{mask}{The optional operation mask, 8-bit single channel array;
3737              specifies elements of the destination array to be changed}
3738 \end{description}
3739
3740 The functions \texttt{add} compute:
3741 \begin{itemize}
3742     \item the sum of two arrays:
3743     \[\texttt{dst}(I) = \texttt{saturate}(\texttt{src1}(I) + \texttt{src2}(I))\quad\texttt{if mask}(I)\ne0\]
3744     \item or the sum of array and a scalar:
3745     \[\texttt{dst}(I) = \texttt{saturate}(\texttt{src1}(I) + \texttt{sc})\quad\texttt{if mask}(I)\ne0\]
3746 \end{itemize}
3747 where \texttt{I} is multi-dimensional index of array elements.
3748
3749 The first function in the above list can be replaced with matrix expressions:
3750 \begin{lstlisting}
3751 dst = src1 + src2;
3752 dst += src1; // equivalent to add(dst, src1, dst);
3753 \end{lstlisting}
3754
3755 in the case of multi-channel arrays each channel is processed independently.
3756
3757 See also: \cvCppCross{subtract}, \cvCppCross{addWeighted}, \cvCppCross{scaleAdd}, \cvCppCross{convertScale},
3758 \cross{Matrix Expressions}, \hyperref[cppfunc.saturatecast]{saturate\_cast}.
3759
3760 \cvCppFunc{addWeighted}
3761 Computes the weighted sum of two arrays.
3762
3763 \cvdefCpp{void addWeighted(const Mat\& src1, double alpha, const Mat\& src2,\par
3764                  double beta, double gamma, Mat\& dst);\newline
3765 void addWeighted(const MatND\& src1, double alpha, const MatND\& src2,\par
3766                  double beta, double gamma, MatND\& dst);
3767 }
3768
3769 \begin{description}
3770 \cvarg{src1}{The first source array}
3771 \cvarg{alpha}{Weight for the first array elements}
3772 \cvarg{src2}{The second source array; must have the same size and same type as \texttt{src1}}
3773 \cvarg{beta}{Weight for the second array elements}
3774 \cvarg{dst}{The destination array; it will have the same size and same type as \texttt{src1}}
3775 \cvarg{gamma}{Scalar, added to each sum}
3776 \end{description}
3777
3778 The functions \texttt{addWeighted} calculate the weighted sum of two arrays as follows:
3779 \[\texttt{dst}(I)=\texttt{saturate}(\texttt{src1}(I)*\texttt{alpha} + \texttt{src2}(I)*\texttt{beta} + \texttt{gamma})\]
3780 where \texttt{I} is multi-dimensional index of array elements.
3781
3782 The first function can be replaced with a matrix expression:
3783 \begin{lstlisting}
3784 dst = src1*alpha + src2*beta + gamma;
3785 \end{lstlisting}
3786
3787 In the case of multi-channel arrays each channel is processed independently.
3788
3789 See also: \cvCppCross{add}, \cvCppCross{subtract}, \cvCppCross{scaleAdd}, \cvCppCross{convertScale},
3790 \cross{Matrix Expressions}, \hyperref[cppfunc.saturatecast]{saturate\_cast}.
3791
3792 \cvfunc{cv::bitwise\_and}\label{cppfunc.bitwise.and}
3793 Calculates per-element bit-wise conjunction of two arrays and an array and a scalar.
3794
3795 \cvdefCpp{void bitwise\_and(const Mat\& src1, const Mat\& src2,\par Mat\& dst, const Mat\& mask=Mat());\newline
3796 void bitwise\_and(const Mat\& src1, const Scalar\& sc,\par  Mat\& dst, const Mat\& mask=Mat());\newline
3797 void bitwise\_and(const MatND\& src1, const MatND\& src2,\par  MatND\& dst, const MatND\& mask=MatND());\newline
3798 void bitwise\_and(const MatND\& src1, const Scalar\& sc,\par  MatND\& dst, const MatND\& mask=MatND());}
3799
3800 \begin{description}
3801 \cvarg{src1}{The first source array}
3802 \cvarg{src2}{The second source array. It must have the same size and same type as \texttt{src1}}
3803 \cvarg{sc}{Scalar; the second input parameter}
3804 \cvarg{dst}{The destination array; it will have the same size and same type as \texttt{src1}; see \texttt{Mat::create}}
3805 \cvarg{mask}{The optional operation mask, 8-bit single channel array;
3806              specifies elements of the destination array to be changed}
3807 \end{description}
3808
3809 The functions \texttt{bitwise\_and} compute per-element bit-wise logical conjunction:
3810 \begin{itemize}
3811     \item of two arrays
3812     \[\texttt{dst}(I) = \texttt{src1}(I) \wedge \texttt{src2}(I)\quad\texttt{if mask}(I)\ne0\]
3813     \item or array and a scalar:
3814     \[\texttt{dst}(I) = \texttt{src1}(I) \wedge \texttt{sc}\quad\texttt{if mask}(I)\ne0\]
3815 \end{itemize}
3816
3817 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.
3818
3819 See also: \hyperref[cppfunc.bitwise.and]{bitwise\_and}, \hyperref[cppfunc.bitwise.not]{bitwise\_not}, \hyperref[cppfunc.bitwise.xor]{bitwise\_xor}
3820
3821 \cvfunc{cv::bitwise\_not}\label{cppfunc.bitwise.not}
3822 Inverts every bit of array
3823
3824 \cvdefCpp{void bitwise\_not(const Mat\& src, Mat\& dst);\newline
3825 void bitwise\_not(const MatND\& src, MatND\& dst);}
3826 \begin{description}
3827 \cvarg{src1}{The source array}
3828 \cvarg{dst}{The destination array; it is reallocated to be of the same size and
3829             the same type as \texttt{src}; see \texttt{Mat::create}}
3830 \cvarg{mask}{The optional operation mask, 8-bit single channel array;
3831              specifies elements of the destination array to be changed}
3832 \end{description}
3833
3834 The functions \texttt{bitwise\_not} compute per-element bit-wise inversion of the source array:
3835 \[\texttt{dst}(I) = \neg\texttt{src}(I)\]
3836
3837 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.
3838
3839 See also: \hyperref[cppfunc.bitwise.and]{bitwise\_and}, \hyperref[cppfunc.bitwise.or]{bitwise\_or}, \hyperref[cppfunc.bitwise.xor]{bitwise\_xor}
3840
3841
3842 \cvfunc{cv::bitwise\_or}\label{cppfunc.bitwise.or}
3843 Calculates per-element bit-wise disjunction of two arrays and an array and a scalar.
3844
3845 \cvdefCpp{void bitwise\_or(const Mat\& src1, const Mat\& src2,\par Mat\& dst, const Mat\& mask=Mat());\newline
3846 void bitwise\_or(const Mat\& src1, const Scalar\& sc,\par  Mat\& dst, const Mat\& mask=Mat());\newline
3847 void bitwise\_or(const MatND\& src1, const MatND\& src2,\par  MatND\& dst, const MatND\& mask=MatND());\newline
3848 void bitwise\_or(const MatND\& src1, const Scalar\& sc,\par  MatND\& dst, const MatND\& mask=MatND());}
3849 \begin{description}
3850 \cvarg{src1}{The first source array}
3851 \cvarg{src2}{The second source array. It must have the same size and same type as \texttt{src1}}
3852 \cvarg{sc}{Scalar; the second input parameter}
3853 \cvarg{dst}{The destination array; it is reallocated to be of the same size and
3854             the same type as \texttt{src1}; see \texttt{Mat::create}}
3855 \cvarg{mask}{The optional operation mask, 8-bit single channel array;
3856              specifies elements of the destination array to be changed}
3857 \end{description}
3858
3859 The functions \texttt{bitwise\_or} compute per-element bit-wise logical disjunction
3860 \begin{itemize}
3861     \item of two arrays
3862     \[\texttt{dst}(I) = \texttt{src1}(I) \vee \texttt{src2}(I)\quad\texttt{if mask}(I)\ne0\]
3863     \item or array and a scalar:
3864     \[\texttt{dst}(I) = \texttt{src1}(I) \vee \texttt{sc}\quad\texttt{if mask}(I)\ne0\]
3865 \end{itemize}
3866
3867 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.
3868
3869 See also: \hyperref[cppfunc.bitwise.and]{bitwise\_and}, \hyperref[cppfunc.bitwise.not]{bitwise\_not}, \hyperref[cppfunc.bitwise.or]{bitwise\_or}
3870
3871 \cvfunc{cv::bitwise\_xor}\label{cppfunc.bitwise.xor}
3872 Calculates per-element bit-wise "exclusive or" operation on two arrays and an array and a scalar.
3873
3874 \cvdefCpp{void bitwise\_xor(const Mat\& src1, const Mat\& src2,\par Mat\& dst, const Mat\& mask=Mat());\newline
3875 void bitwise\_xor(const Mat\& src1, const Scalar\& sc,\par  Mat\& dst, const Mat\& mask=Mat());\newline
3876 void bitwise\_xor(const MatND\& src1, const MatND\& src2,\par  MatND\& dst, const MatND\& mask=MatND());\newline
3877 void bitwise\_xor(const MatND\& src1, const Scalar\& sc,\par  MatND\& dst, const MatND\& mask=MatND());}
3878 \begin{description}
3879 \cvarg{src1}{The first source array}
3880 \cvarg{src2}{The second source array. It must have the same size and same type as \texttt{src1}}
3881 \cvarg{sc}{Scalar; the second input parameter}
3882 \cvarg{dst}{The destination array; it is reallocated to be of the same size and
3883             the same type as \texttt{src1}; see \texttt{Mat::create}}
3884 \cvarg{mask}{The optional operation mask, 8-bit single channel array;
3885              specifies elements of the destination array to be changed}
3886 \end{description}
3887
3888 The functions \texttt{bitwise\_xor} compute per-element bit-wise logical "exclusive or" operation
3889
3890 \begin{itemize}
3891     \item on two arrays
3892     \[\texttt{dst}(I) = \texttt{src1}(I) \oplus \texttt{src2}(I)\quad\texttt{if mask}(I)\ne0\]
3893     \item or array and a scalar:
3894     \[\texttt{dst}(I) = \texttt{src1}(I) \oplus \texttt{sc}\quad\texttt{if mask}(I)\ne0\]
3895 \end{itemize}
3896
3897 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.
3898
3899 See also: \hyperref[cppfunc.bitwise.and]{bitwise\_and}, \hyperref[cppfunc.bitwise.not]{bitwise\_not}, \hyperref[cppfunc.bitwise.or]{bitwise\_or}
3900
3901 \cvCppFunc{calcCovarMatrix}
3902 Calculates covariation matrix of a set of vectors
3903
3904 \cvdefCpp{void calcCovarMatrix( const Mat* samples, int nsamples,\par
3905                       Mat\& covar, Mat\& mean,\par
3906                       int flags, int ctype=CV\_64F);\newline
3907 void calcCovarMatrix( const Mat\& samples, Mat\& covar, Mat\& mean,\par
3908                       int flags, int ctype=CV\_64F);}
3909 \begin{description}
3910 \cvarg{samples}{The samples, stored as separate matrices, or as rows or columns of a single matrix}
3911 \cvarg{nsamples}{The number of samples when they are stored separately}
3912 \cvarg{covar}{The output covariance matrix; it will have type=\texttt{ctype} and square size}
3913 \cvarg{mean}{The input or output (depending on the flags) array - the mean (average) vector of the input vectors}
3914 \cvarg{flags}{The operation flags, a combination of the following values
3915 \begin{description}
3916 \cvarg{CV\_COVAR\_SCRAMBLED}{The output covariance matrix is calculated as:
3917 \[
3918  \texttt{scale} \cdot [ \texttt{vects} [0]- \texttt{mean} ,\texttt{vects} [1]- \texttt{mean} ,...]^T \cdot [\texttt{vects} [0]-\texttt{mean} ,\texttt{vects} [1]-\texttt{mean} ,...] 
3919 \],
3920 that is, the covariance matrix will be $\texttt{nsamples} \times \texttt{nsamples}$.
3921 Such an unusual covariance matrix is used for fast PCA
3922 of a set of very large vectors (see, for example, the EigenFaces technique
3923 for face recognition). Eigenvalues of this "scrambled" matrix will
3924 match the eigenvalues of the true covariance matrix and the "true"
3925 eigenvectors can be easily calculated from the eigenvectors of the
3926 "scrambled" covariance matrix.}
3927 \cvarg{CV\_COVAR\_NORMAL}{The output covariance matrix is calculated as:
3928 \[
3929  \texttt{scale} \cdot [ \texttt{vects} [0]- \texttt{mean} ,\texttt{vects} [1]- \texttt{mean} ,...] \cdot [\texttt{vects} [0]-\texttt{mean} ,\texttt{vects} [1]-\texttt{mean} ,...]^T 
3930 \],
3931 that is, \texttt{covar} will be a square matrix
3932 of the same size as the total number of elements in each
3933 input vector. One and only one of \texttt{CV\_COVAR\_SCRAMBLED} and
3934 \texttt{CV\_COVAR\_NORMAL} must be specified}
3935 \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.}
3936 \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}).}
3937
3938 \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.}
3939 \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.}
3940
3941 \end{description}}
3942 \end{description}
3943
3944 The functions \texttt{calcCovarMatrix} calculate the covariance matrix
3945 and, optionally, the mean vector of the set of input vectors.
3946
3947 See also: \cvCppCross{PCA}, \cvCppCross{mulTransposed}, \cvCppCross{Mahalanobis}
3948
3949 \cvCppFunc{cartToPolar}
3950 Calculates the magnitude and angle of 2d vectors.
3951
3952 \cvdefCpp{void cartToPolar(const Mat\& x, const Mat\& y,\par
3953                  Mat\& magnitude, Mat\& angle,\par
3954                  bool angleInDegrees=false);}
3955 \begin{description}
3956 \cvarg{x}{The array of x-coordinates; must be single-precision or double-precision floating-point array}
3957 \cvarg{y}{The array of y-coordinates; it must have the same size and same type as \texttt{x}}
3958 \cvarg{magnitude}{The destination array of magnitudes of the same size and same type as \texttt{x}}
3959 \cvarg{angle}{The destination array of angles of the same size and same type as \texttt{x}.
3960 The angles are measured in radians $(0$ to $2 \pi )$ or in degrees (0 to 360 degrees).}
3961 \cvarg{angleInDegrees}{The flag indicating whether the angles are measured in radians, which is default mode, or in degrees}
3962 \end{description}
3963
3964 The function \texttt{cartToPolar} calculates either the magnitude, angle, or both of every 2d vector (x(I),y(I)):
3965
3966 \[
3967 \begin{array}{l}
3968 \texttt{magnitude}(I)=\sqrt{\texttt{x}(I)^2+\texttt{y}(I)^2},\\
3969 \texttt{angle}(I)=\texttt{atan2}(\texttt{y}(I), \texttt{x}(I))[\cdot180/\pi]
3970 \end{array}
3971 \]
3972
3973 The angles are calculated with $\sim\,0.3^\circ$ accuracy. For the (0,0) point, the angle is set to 0.
3974
3975 \cvCppFunc{checkRange}
3976 Checks every element of an input array for invalid values.
3977
3978 \cvdefCpp{bool checkRange(const Mat\& src, bool quiet=true, Point* pos=0,\par
3979                 double minVal=-DBL\_MAX, double maxVal=DBL\_MAX);\newline
3980 bool checkRange(const MatND\& src, bool quiet=true, int* pos=0,\par
3981                 double minVal=-DBL\_MAX, double maxVal=DBL\_MAX);}
3982 \begin{description}
3983 \cvarg{src}{The array to check}
3984 \cvarg{quiet}{The flag indicating whether the functions quietly return false when the array elements are out of range, or they throw an exception.}
3985 \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}
3986 \cvarg{minVal}{The inclusive lower boundary of valid values range}
3987 \cvarg{maxVal}{The exclusive upper boundary of valid values range}
3988 \end{description}
3989
3990 The functions \texttt{checkRange} check that every array element is
3991 neither NaN nor $\pm \infty $. When \texttt{minVal < -DBL\_MAX} and \texttt{maxVal < DBL\_MAX}, then the functions also check that
3992 each value is between \texttt{minVal} and \texttt{maxVal}. in the case of multi-channel arrays each channel is processed independently.
3993 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.
3994
3995
3996 \cvCppFunc{compare}
3997 Performs per-element comparison of two arrays or an array and scalar value.
3998
3999 \cvdefCpp{void compare(const Mat\& src1, const Mat\& src2, Mat\& dst, int cmpop);\newline
4000 void compare(const Mat\& src1, double value, \par Mat\& dst, int cmpop);\newline
4001 void compare(const MatND\& src1, const MatND\& src2, \par MatND\& dst, int cmpop);\newline
4002 void compare(const MatND\& src1, double value, \par MatND\& dst, int cmpop);}
4003 \begin{description}
4004 \cvarg{src1}{The first source array}
4005 \cvarg{src2}{The second source array; must have the same size and same type as \texttt{src1}}
4006 \cvarg{value}{The scalar value to compare each array element with}
4007 \cvarg{dst}{The destination array; will have the same size as \texttt{src1} and type=\texttt{CV\_8UC1}}
4008 \cvarg{cmpop}{The flag specifying the relation between the elements to be checked
4009 \begin{description}
4010  \cvarg{CMP\_EQ}{$\texttt{src1}(I) = \texttt{src2}(I)$ or $\texttt{src1}(I) = \texttt{value}$}
4011  \cvarg{CMP\_GT}{$\texttt{src1}(I) > \texttt{src2}(I)$ or $\texttt{src1}(I) > \texttt{value}$}
4012  \cvarg{CMP\_GE}{$\texttt{src1}(I) \geq \texttt{src2}(I)$ or $\texttt{src1}(I) \geq \texttt{value}$}
4013  \cvarg{CMP\_LT}{$\texttt{src1}(I) < \texttt{src2}(I)$ or $\texttt{src1}(I) < \texttt{value}$}
4014  \cvarg{CMP\_LE}{$\texttt{src1}(I) \leq \texttt{src2}(I)$ or $\texttt{src1}(I) \leq \texttt{value}$}
4015  \cvarg{CMP\_NE}{$\texttt{src1}(I) \ne \texttt{src2}(I)$ or $\texttt{src1}(I) \ne \texttt{value}$}
4016 \end{description}}
4017 \end{description}
4018
4019 The functions \texttt{compare} compare each element of \texttt{src1} with the corresponding element of \texttt{src2}
4020 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:
4021 \begin{itemize}
4022     \item \texttt{dst(I) = src1(I) cmpop src2(I) ? 255 : 0}
4023     \item \texttt{dst(I) = src1(I) cmpop value ? 255 : 0}
4024 \end{itemize}
4025
4026 The comparison operations can be replaced with the equivalent matrix expressions:
4027
4028 \begin{lstlisting}
4029 Mat dst1 = src1 >= src2;
4030 Mat dst2 = src1 < 8;
4031 ...
4032 \end{lstlisting}
4033
4034 See also: \cvCppCross{checkRange}, \cvCppCross{min}, \cvCppCross{max}, \cvCppCross{threshold}, \cross{Matrix Expressions}
4035
4036 \cvCppFunc{completeSymm}
4037 Copies the lower or the upper half of a square matrix to another half.
4038
4039 \cvdefCpp{void completeSymm(Mat\& mtx, bool lowerToUpper=false);}
4040 \begin{description}
4041 \cvarg{mtx}{Input-output floating-point square matrix}
4042 \cvarg{lowerToUpper}{If true, the lower half is copied to the upper half, otherwise the upper half is copied to the lower half}
4043 \end{description}
4044
4045 The function \texttt{completeSymm} copies the lower half of a square matrix to its another half; the matrix diagonal remains unchanged:
4046
4047 \begin{itemize}
4048     \item $\texttt{mtx}_{ij}=\texttt{mtx}_{ji}$ for $i > j$ if \texttt{lowerToUpper=false}
4049     \item $\texttt{mtx}_{ij}=\texttt{mtx}_{ji}$ for $i < j$ if \texttt{lowerToUpper=true}
4050 \end{itemize}
4051
4052 See also: \cvCppCross{flip}, \cvCppCross{transpose}
4053
4054 \cvCppFunc{convertScaleAbs}
4055 Scales, computes absolute values and converts the result to 8-bit.
4056
4057 \cvdefCpp{void convertScaleAbs(const Mat\& src, Mat\& dst, double alpha=1, double beta=0);}
4058 \begin{description}
4059 \cvarg{src}{The source array}
4060 \cvarg{dst}{The destination array}
4061 \cvarg{alpha}{The optional scale factor}
4062 \cvarg{beta}{The optional delta added to the scaled values}
4063 \end{description}
4064
4065 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:
4066 \[\texttt{dst}(I)=\texttt{saturate\_cast<uchar>}(|\texttt{src}(I)*\texttt{alpha} + \texttt{beta}|)\]
4067
4068 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:
4069
4070 \begin{lstlisting}
4071 Mat_<float> A(30,30);
4072 randu(A, Scalar(-100), Scalar(100));
4073 Mat_<float> B = A*5 + 3;
4074 B = abs(B);
4075 // Mat_<float> B = abs(A*5+3) will also do the job,
4076 // but it will allocate a temporary matrix
4077 \end{lstlisting}
4078
4079 See also: \cvCppCross{Mat::convertTo}, \cvCppCross{abs}
4080
4081 \cvCppFunc{countNonZero}
4082 Counts non-zero array elements.
4083
4084 \cvdefCpp{int countNonZero( const Mat\& mtx );\newline
4085 int countNonZero( const MatND\& mtx );}
4086 \begin{description}
4087 \cvarg{mtx}{Single-channel array}
4088 \end{description}
4089
4090 The function \texttt{cvCountNonZero} returns the number of non-zero elements in mtx:
4091
4092 \[ \sum_{I:\;\texttt{mtx}(I)\ne0} 1 \]
4093
4094 See also: \cvCppCross{mean}, \cvCppCross{meanStdDev}, \cvCppCross{norm}, \cvCppCross{minMaxLoc}, \cvCppCross{calcCovarMatrix}
4095
4096 \cvCppFunc{cubeRoot}
4097 Computes cube root of the argument
4098
4099 \cvdefCpp{float cubeRoot(float val);}
4100 \begin{description}
4101 \cvarg{val}{The function argument}
4102 \end{description}
4103
4104 The function \texttt{cubeRoot} computes $\sqrt[3]{\texttt{val}}$.
4105 Negative arguments are handled correctly, \emph{NaN} and $\pm\infty$ are not handled.
4106 The accuracy approaches the maximum possible accuracy for single-precision data.
4107
4108 \cvCppFunc{cvarrToMat}
4109 Converts CvMat, IplImage or CvMatND to cv::Mat.
4110
4111 \cvdefCpp{Mat cvarrToMat(const CvArr* src, bool copyData=false, bool allowND=true, int coiMode=0);}
4112 \begin{description}
4113 \cvarg{src}{The source \texttt{CvMat}, \texttt{IplImage} or \texttt{CvMatND}}
4114 \cvarg{copyData}{When it is false (default value), no data is copied, only the new header is created.
4115  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}
4116 \cvarg{allowND}{When it is true (default value), then \texttt{CvMatND} is converted to \texttt{Mat} if it's possible
4117 (e.g. then the data is contiguous). If it's not possible, or when the parameter is false, the function will report an error}
4118 \cvarg{coiMode}{The parameter specifies how the IplImage COI (when set) is handled.
4119 \begin{itemize}
4120     \item If \texttt{coiMode=0}, the function will report an error if COI is set.
4121     \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}.
4122 %    \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}}
4123 \end{itemize}}
4124 \end{description}
4125
4126 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.
4127
4128 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,
4129 \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:
4130
4131 \begin{lstlisting}
4132 CvMat* A = cvCreateMat(10, 10, CV_32F);
4133 cvSetIdentity(A);
4134 IplImage A1; cvGetImage(A, &A1);
4135 Mat B = cvarrToMat(A);
4136 Mat B1 = cvarrToMat(&A1);
4137 IplImage C = B;
4138 CvMat C1 = B1;
4139 // now A, A1, B, B1, C and C1 are different headers
4140 // for the same 10x10 floating-point array.
4141 // note, that you will need to use "&"
4142 // to pass C & C1 to OpenCV functions, e.g:
4143 printf("%g", cvDet(&C1));
4144 \end{lstlisting}
4145
4146 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.
4147
4148 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).
4149
4150 See also: \cvCppCross{cvGetImage}, \cvCppCross{cvGetMat}, \cvCppCross{cvGetMatND}, \cvCppCross{extractImageCOI}, \cvCppCross{insertImageCOI}, \cvCppCross{mixChannels}
4151
4152
4153 \cvCppFunc{dct}
4154 Performs a forward or inverse discrete cosine transform of 1D or 2D array
4155
4156 \cvdefCpp{void dct(const Mat\& src, Mat\& dst, int flags=0);}
4157 \begin{description}
4158 \cvarg{src}{The source floating-point array}
4159 \cvarg{dst}{The destination array; will have the same size and same type as \texttt{src}}
4160 \cvarg{flags}{Transformation flags, a combination of the following values
4161 \begin{description}
4162 \cvarg{DCT\_INVERSE}{do an inverse 1D or 2D transform instead of the default forward transform.}
4163 \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.}
4164 \end{description}}
4165 \end{description}
4166
4167 The function \texttt{dct} performs a forward or inverse discrete cosine transform (DCT) of a 1D or 2D floating-point array:
4168
4169 Forward Cosine transform of 1D vector of $N$ elements:
4170 \[Y = C^{(N)} \cdot X\]
4171 where
4172 \[C^{(N)}_{jk}=\sqrt{\alpha_j/N}\cos\left(\frac{\pi(2k+1)j}{2N}\right)\]
4173 and $\alpha_0=1$, $\alpha_j=2$ for $j > 0$.
4174
4175 Inverse Cosine transform of 1D vector of N elements:
4176 \[X = \left(C^{(N)}\right)^{-1} \cdot Y = \left(C^{(N)}\right)^T \cdot Y\]
4177 (since $C^{(N)}$ is orthogonal matrix, $C^{(N)} \cdot \left(C^{(N)}\right)^T = I$)
4178
4179 Forward Cosine transform of 2D $M \times N$ matrix:
4180 \[Y = C^{(N)} \cdot X \cdot \left(C^{(N)}\right)^T\]
4181
4182 Inverse Cosine transform of 2D vector of $M \times N$ elements:
4183 \[X = \left(C^{(N)}\right)^T \cdot X \cdot C^{(N)}\]
4184
4185 The function chooses the mode of operation by looking at the flags and size of the input array:
4186 \begin{itemize}
4187     \item if \texttt{(flags \& DCT\_INVERSE) == 0}, the function does forward 1D or 2D transform, otherwise it is inverse 1D or 2D transform.
4188     \item if \texttt{(flags \& DCT\_ROWS) $\ne$ 0}, the function performs 1D transform of each row.
4189     \item otherwise, if the array is a single column or a single row, the function performs 1D transform
4190     \item otherwise it performs 2D transform.
4191 \end{itemize}
4192
4193 \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.
4194
4195 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:
4196
4197 \begin{lstlisting}
4198 size_t getOptimalDCTSize(size_t N) { return 2*getOptimalDFTSize((N+1)/2); }
4199 \end{lstlisting}
4200
4201 See also: \cvCppCross{dft}, \cvCppCross{getOptimalDFTSize}, \cvCppCross{idct}
4202
4203
4204 \cvCppFunc{dft}
4205 Performs a forward or inverse Discrete Fourier transform of 1D or 2D floating-point array.
4206
4207 \cvdefCpp{void dft(const Mat\& src, Mat\& dst, int flags=0, int nonzeroRows=0);}
4208 \begin{description}
4209 \cvarg{src}{The source array, real or complex}
4210 \cvarg{dst}{The destination array, which size and type depends on the \texttt{flags}}
4211 \cvarg{flags}{Transformation flags, a combination of the following values
4212 \begin{description}
4213 \cvarg{DFT\_INVERSE}{do an inverse 1D or 2D transform instead of the default forward transform.}
4214 \cvarg{DFT\_SCALE}{scale the result: divide it by the number of array elements. Normally, it is combined with \texttt{DFT\_INVERSE}}.
4215 \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.}
4216 \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.}
4217 \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}
4218 \end{description}}
4219 \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}
4220 \end{description}
4221
4222 Forward Fourier transform of 1D vector of N elements:
4223 \[Y = F^{(N)} \cdot X,\]
4224 where $F^{(N)}_{jk}=\exp(-2\pi i j k/N)$ and $i=\sqrt{-1}$
4225
4226 Inverse Fourier transform of 1D vector of N elements:
4227 \[
4228 \begin{array}{l}
4229 X'= \left(F^{(N)}\right)^{-1} \cdot Y = \left(F^{(N)}\right)^* \cdot y \\
4230 X = (1/N) \cdot X,
4231 \end{array}
4232 \]
4233 where $F^*=\left(\textrm{Re}(F^{(N)})-\textrm{Im}(F^{(N)})\right)^T$
4234
4235 Forward Fourier transform of 2D vector of $M \times N$ elements:
4236 \[Y = F^{(M)} \cdot X \cdot F^{(N)}\]
4237
4238 Inverse Fourier transform of 2D vector of $M \times N$ elements:
4239 \[
4240 \begin{array}{l}
4241 X'= \left(F^{(M)}\right)^* \cdot Y \cdot \left(F^{(N)}\right)^*\\
4242 X = \frac{1}{M \cdot N} \cdot X'
4243 \end{array}
4244 \]
4245
4246 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:
4247
4248 \[\begin{bmatrix}
4249 Re Y_{0,0} & Re Y_{0,1} & Im Y_{0,1} & Re Y_{0,2} & Im Y_{0,2} & \cdots & Re Y_{0,N/2-1} & Im Y_{0,N/2-1} & Re Y_{0,N/2} \\
4250 Re Y_{1,0} & Re Y_{1,1} & Im Y_{1,1} & Re Y_{1,2} & Im Y_{1,2} & \cdots & Re Y_{1,N/2-1} & Im Y_{1,N/2-1} & Re Y_{1,N/2} \\
4251 Im Y_{1,0} & Re Y_{2,1} & Im Y_{2,1} & Re Y_{2,2} & Im Y_{2,2} & \cdots & Re Y_{2,N/2-1} & Im Y_{2,N/2-1} & Im Y_{1,N/2} \\
4252 \hdotsfor{9} \\
4253 Re Y_{M/2-1,0} &  Re Y_{M-3,1}  & Im Y_{M-3,1} & \hdotsfor{3} & Re Y_{M-3,N/2-1} & Im Y_{M-3,N/2-1}& Re Y_{M/2-1,N/2} \\
4254 Im Y_{M/2-1,0} &  Re Y_{M-2,1}  & Im Y_{M-2,1} & \hdotsfor{3} & Re Y_{M-2,N/2-1} & Im Y_{M-2,N/2-1}& Im Y_{M/2-1,N/2} \\
4255 Re Y_{M/2,0}  &  Re Y_{M-1,1} &  Im Y_{M-1,1} & \hdotsfor{3} & Re Y_{M-1,N/2-1} & Im Y_{M-1,N/2-1}& Re Y_{M/2,N/2}
4256 \end{bmatrix}
4257 \]
4258
4259 in the case of 1D transform of real vector, the output will look as the first row of the above matrix. 
4260
4261 So, the function chooses the operation mode depending on the flags and size of the input array:
4262 \begin{itemize}
4263     \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.
4264     \item if input array is real and \texttt{DFT\_INVERSE} is not set, the function does forward 1D or 2D transform:
4265     \begin{itemize}
4266         \item when \texttt{DFT\_COMPLEX\_OUTPUT} is set then the output will be complex matrix of the same size as input.
4267         \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.
4268     \end{itemize}
4269     \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}.
4270     \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}.
4271 \end{itemize}
4272
4273 The scaling is done after the transformation if \texttt{DFT\_SCALE} is set.
4274
4275 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.
4276
4277 Here is the sample on how to compute DFT-based convolution of two 2D real arrays:
4278 \begin{lstlisting}
4279 void convolveDFT(const Mat& A, const Mat& B, Mat& C)
4280 {
4281     // reallocate the output array if needed
4282     C.create(abs(A.rows - B.rows)+1, abs(A.cols - B.cols)+1, A.type());
4283     Size dftSize;
4284     // compute the size of DFT transform
4285     dftSize.width = getOptimalDFTSize(A.cols + B.cols - 1);
4286     dftSize.height = getOptimalDFTSize(A.rows + B.rows - 1);
4287     
4288     // allocate temporary buffers and initialize them with 0's
4289     Mat tempA(dftSize, A.type(), Scalar::all(0));
4290     Mat tempB(dftSize, B.type(), Scalar::all(0));
4291     
4292     // copy A and B to the top-left corners of tempA and tempB, respectively
4293     Mat roiA(tempA, Rect(0,0,A.cols,A.rows));
4294     A.copyTo(roiA);
4295     Mat roiB(tempB, Rect(0,0,B.cols,B.rows));
4296     B.copyTo(roiB);
4297     
4298     // now transform the padded A & B in-place;
4299     // use "nonzeroRows" hint for faster processing
4300     dft(tempA, tempA, 0, A.rows);
4301     dft(tempB, tempB, 0, B.rows);
4302     
4303     // multiply the spectrums;
4304     // the function handles packed spectrum representations well
4305     mulSpectrums(tempA, tempB, tempA);
4306     
4307     // transform the product back from the frequency domain.
4308     // Even though all the result rows will be non-zero,
4309     // we need only the first C.rows of them, and thus we
4310     // pass nonzeroRows == C.rows
4311     dft(tempA, tempA, DFT_INVERSE + DFT_SCALE, C.rows);
4312     
4313     // now copy the result back to C.
4314     tempA(Rect(0, 0, C.cols, C.rows)).copyTo(C);
4315     
4316     // all the temporary buffers will be deallocated automatically
4317 }
4318 \end{lstlisting}
4319
4320 What can be optimized in the above sample?
4321 \begin{itemize}
4322     \item since we passed $\texttt{nonzeroRows} \ne 0$ to the forward transform calls and
4323     since we copied \texttt{A}/\texttt{B} to the top-left corners of \texttt{tempA}/\texttt{tempB}, respectively,
4324     it's not necessary to clear the whole \texttt{tempA} and \texttt{tempB};
4325     it is only necessary to clear the \texttt{tempA.cols - A.cols} (\texttt{tempB.cols - B.cols})
4326     rightmost columns of the matrices.
4327     \item this DFT-based convolution does not have to be applied to the whole big arrays,
4328     especially if \texttt{B} is significantly smaller than \texttt{A} or vice versa.
4329     Instead, we can compute convolution by parts. For that we need to split the destination array
4330     \texttt{C} into multiple tiles and for each tile estimate, which parts of \texttt{A} and \texttt{B}
4331     are required to compute convolution in this tile. If the tiles in \texttt{C} are too small,
4332     the speed will decrease a lot, because of repeated work - in the ultimate case, when each tile in \texttt{C} is a single pixel,
4333     the algorithm becomes equivalent to the naive convolution algorithm.
4334     If the tiles are too big, the temporary arrays \texttt{tempA} and \texttt{tempB} become too big
4335     and there is also slowdown because of bad cache locality. So there is optimal tile size somewhere in the middle.
4336     \item if the convolution is done by parts, since different tiles in \texttt{C} can be computed in parallel, the loop can be threaded.
4337 \end{itemize}
4338
4339 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}).
4340
4341 See also: \cvCppCross{dct}, \cvCppCross{getOptimalDFTSize}, \cvCppCross{mulSpectrums}, \cvCppCross{filter2D}, \cvCppCross{matchTemplate}, \cvCppCross{flip}, \cvCppCross{cartToPolar}, \cvCppCross{magnitude}, \cvCppCross{phase}
4342
4343 \cvCppFunc{divide}
4344
4345 Performs per-element division of two arrays or a scalar by an array.
4346
4347 \cvdefCpp{void divide(const Mat\& src1, const Mat\& src2, \par Mat\& dst, double scale=1);\newline
4348 void divide(double scale, const Mat\& src2, Mat\& dst);\newline
4349 void divide(const MatND\& src1, const MatND\& src2, \par MatND\& dst, double scale=1);\newline
4350 void divide(double scale, const MatND\& src2, MatND\& dst);}
4351 \begin{description}
4352 \cvarg{src1}{The first source array}
4353 \cvarg{src2}{The second source array; should have the same size and same type as \texttt{src1}}
4354 \cvarg{scale}{Scale factor}
4355 \cvarg{dst}{The destination array; will have the same size and same type as \texttt{src2}}
4356 \end{description}
4357
4358 The functions \texttt{divide} divide one array by another:
4359 \[\texttt{dst(I) = saturate(src1(I)*scale/src2(I))} \]
4360
4361 or a scalar by array, when there is no \texttt{src1}:
4362 \[\texttt{dst(I) = saturate(scale/src2(I))} \]
4363
4364 The result will have the same type as \texttt{src1}. When \texttt{src2(I)=0}, \texttt{dst(I)=0} too.
4365
4366 See also: \cvCppCross{multiply}, \cvCppCross{add}, \cvCppCross{subtract}, \cross{Matrix Expressions}
4367
4368 \cvCppFunc{determinant}
4369
4370 Returns determinant of a square floating-point matrix.
4371
4372 \cvdefCpp{double determinant(const Mat\& mtx);}
4373 \begin{description}
4374 \cvarg{mtx}{The input matrix; must have \texttt{CV\_32FC1} or \texttt{CV\_64FC1} type and square size}
4375 \end{description}
4376
4377 The function \texttt{determinant} computes and returns determinant of the specified matrix. For small matrices (\texttt{mtx.cols=mtx.rows<=3})
4378 the direct method is used; for larger matrices the function uses LU factorization.
4379
4380 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 $W$.
4381
4382 See also: \cvCppCross{SVD}, \cvCppCross{trace}, \cvCppCross{invert}, \cvCppCross{solve}, \cross{Matrix Expressions}
4383
4384 \cvCppFunc{eigen}
4385 Computes eigenvalues and eigenvectors of a symmetric matrix.
4386
4387 \cvdefCpp{bool eigen(const Mat\& src, Mat\& eigenvalues, \par int lowindex=-1, int highindex=-1);\newline
4388 bool eigen(const Mat\& src, Mat\& eigenvalues, \par Mat\& eigenvectors, int lowindex=-1,\par
4389 int highindex=-1);}
4390 \begin{description}
4391 \cvarg{src}{The input matrix; must have \texttt{CV\_32FC1} or \texttt{CV\_64FC1} type, square size and be symmetric: $\texttt{src}^T=\texttt{src}$}
4392 \cvarg{eigenvalues}{The output vector of eigenvalues of the same type as \texttt{src}; The eigenvalues are stored in the descending order.}
4393 \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}
4394 \cvarg{lowindex}{Optional index of largest eigenvalue/-vector to calculate.
4395 (See below.)}
4396 \cvarg{highindex}{Optional index of smallest eigenvalue/-vector to calculate.
4397 (See below.)}
4398 \end{description}
4399
4400 The functions \texttt{eigen} compute just eigenvalues, or eigenvalues and eigenvectors of symmetric matrix \texttt{src}:
4401
4402 \begin{lstlisting}
4403 src*eigenvectors(i,:)' = eigenvalues(i)*eigenvectors(i,:)' (in MATLAB notation)
4404 \end{lstlisting}
4405
4406 If either low- or highindex is supplied the other is required, too.
4407 Indexing is 0-based. Example: To calculate the largest eigenvector/-value set
4408 lowindex = highindex = 0.
4409 For legacy reasons this function always returns a square matrix the same size
4410 as the source matrix with eigenvectors and a vector the length of the source
4411 matrix with eigenvalues. The selected eigenvectors/-values are always in the
4412 first highindex - lowindex + 1 rows.
4413
4414 See also: \cvCppCross{SVD}, \cvCppCross{completeSymm}, \cvCppCross{PCA}
4415
4416 \cvCppFunc{exp}
4417 Calculates the exponent of every array element.
4418
4419 \cvdefCpp{void exp(const Mat\& src, Mat\& dst);\newline
4420 void exp(const MatND\& src, MatND\& dst);}
4421 \begin{description}
4422 \cvarg{src}{The source array}
4423 \cvarg{dst}{The destination array; will have the same size and same type as \texttt{src}}
4424 \end{description}
4425
4426 The function \texttt{exp} calculates the exponent of every element of the input array:
4427
4428 \[
4429 \texttt{dst} [I] = e^{\texttt{src}}(I)
4430 \]
4431
4432 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.
4433
4434 See also: \cvCppCross{log}, \cvCppCross{cartToPolar}, \cvCppCross{polarToCart}, \cvCppCross{phase}, \cvCppCross{pow}, \cvCppCross{sqrt}, \cvCppCross{magnitude}
4435
4436 \cvCppFunc{extractImageCOI}
4437
4438 Extract the selected image channel
4439
4440 \cvdefCpp{void extractImageCOI(const CvArr* src, Mat\& dst, int coi=-1);}
4441 \begin{description}
4442 \cvarg{src}{The source array. It should be a pointer to \cross{CvMat} or \cross{IplImage}}
4443 \cvarg{dst}{The destination array; will have single-channel, and the same size and the same depth as \texttt{src}}
4444 \cvarg{coi}{If the parameter is \texttt{>=0}, it specifies the channel to extract;
4445 If it is \texttt{<0}, \texttt{src} must be a pointer to \texttt{IplImage} with valid COI set - then the selected COI is extracted.}
4446 \end{description}
4447
4448 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.
4449
4450 To extract a channel from a new-style matrix, use \cvCppCross{mixChannels} or \cvCppCross{split}
4451
4452 See also: \cvCppCross{mixChannels}, \cvCppCross{split}, \cvCppCross{merge}, \cvCppCross{cvarrToMat}, \cvCppCross{cvSetImageCOI}, \cvCppCross{cvGetImageCOI}
4453
4454
4455 \cvCppFunc{fastAtan2}
4456 Calculates the angle of a 2D vector in degrees
4457
4458 \cvdefCpp{float fastAtan2(float y, float x);}
4459 \begin{description}
4460 \cvarg{x}{x-coordinate of the vector}
4461 \cvarg{y}{y-coordinate of the vector}
4462 \end{description}
4463
4464 The function \texttt{fastAtan2} calculates the full-range angle of an input 2D vector. The angle is 
4465 measured in degrees and varies from $0^\circ$ to $360^\circ$. The accuracy is about $0.3^\circ$.
4466
4467 \cvCppFunc{flip}
4468 Flips a 2D array around vertical, horizontal or both axes.
4469
4470 \cvdefCpp{void flip(const Mat\& src, Mat\& dst, int flipCode);}
4471 \begin{description}
4472 \cvarg{src}{The source array}
4473 \cvarg{dst}{The destination array; will have the same size and same type as \texttt{src}}
4474 \cvarg{flipCode}{Specifies how to flip the array:
4475 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.}
4476 \end{description}
4477
4478 The function \texttt{flip} flips the array in one of three different ways (row and column indices are 0-based):
4479
4480 \[
4481 \texttt{dst}_{ij} = \forkthree
4482 {\texttt{src}_{\texttt{src.rows}-i-1,j}}{if \texttt{flipCode} = 0}
4483 {\texttt{src}_{i,\texttt{src.cols}-j-1}}{if \texttt{flipCode} > 0}
4484 {\texttt{src}_{\texttt{src.rows}-i-1,\texttt{src.cols}-j-1}}{if \texttt{flipCode} < 0}
4485 \]
4486
4487 The example scenarios of function use are:
4488 \begin{itemize}
4489   \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.
4490   \item horizontal flipping of the image with subsequent horizontal shift and absolute difference calculation to check for a vertical-axis symmetry ($\texttt{flipCode} > 0$)
4491   \item simultaneous horizontal and vertical flipping of the image with subsequent shift and absolute difference calculation to check for a central symmetry ($\texttt{flipCode} < 0$)
4492   \item reversing the order of 1d point arrays ($\texttt{flipCode} > 0$ or $\texttt{flipCode} = 0$)
4493 \end{itemize}
4494
4495 See also: \cvCppCross{transpose}, \cvCppCross{repeat}, \cvCppCross{completeSymm}
4496
4497 \cvCppFunc{gemm}
4498 Performs generalized matrix multiplication.
4499
4500 \cvdefCpp{void gemm(const Mat\& src1, const Mat\& src2, double alpha,\par
4501           const Mat\& src3, double beta, Mat\& dst, int flags=0);}
4502 \begin{description}
4503 \cvarg{src1}{The first multiplied input matrix; should have \texttt{CV\_32FC1}, \texttt{CV\_64FC1}, \texttt{CV\_32FC2} or \texttt{CV\_64FC2} type}
4504 \cvarg{src2}{The second multiplied input matrix; should have the same type as \texttt{src1}}
4505 \cvarg{alpha}{The weight of the matrix product}
4506 \cvarg{src3}{The third optional delta matrix added to the matrix product; should have the same type as \texttt{src1} and \texttt{src2}}
4507 \cvarg{beta}{The weight of \texttt{src3}}
4508 \cvarg{dst}{The destination matrix; It will have the proper size and the same type as input matrices}
4509 \cvarg{flags}{Operation flags:
4510 \begin{description}
4511     \cvarg{GEMM\_1\_T}{transpose \texttt{src1}}
4512     \cvarg{GEMM\_2\_T}{transpose \texttt{src2}}
4513     \cvarg{GEMM\_3\_T}{transpose \texttt{src3}}
4514 \end{description}}
4515 \end{description}
4516
4517 The function performs generalized matrix multiplication and similar to the corresponding functions \texttt{*gemm} in BLAS level 3.
4518 For example, \texttt{gemm(src1, src2, alpha, src3, beta, dst, GEMM\_1\_T + GEMM\_3\_T)} corresponds to
4519 \[
4520 \texttt{dst} = \texttt{alpha} \cdot \texttt{src1} ^T \cdot \texttt{src2} + \texttt{beta} \cdot \texttt{src3} ^T
4521 \]
4522
4523 The function can be replaced with a matrix expression, e.g. the above call can be replaced with:
4524 \begin{lstlisting}
4525 dst = alpha*src1.t()*src2 + beta*src3.t();
4526 \end{lstlisting}
4527
4528 See also: \cvCppCross{mulTransposed}, \cvCppCross{transform}, \cross{Matrix Expressions}
4529
4530
4531 \cvCppFunc{getConvertElem}
4532 Returns conversion function for a single pixel
4533
4534 \cvdefCpp{ConvertData getConvertElem(int fromType, int toType);\newline
4535 ConvertScaleData getConvertScaleElem(int fromType, int toType);\newline
4536 typedef void (*ConvertData)(const void* from, void* to, int cn);\newline
4537 typedef void (*ConvertScaleData)(const void* from, void* to,\par
4538                                  int cn, double alpha, double beta);}
4539 \begin{description}
4540 \cvarg{fromType}{The source pixel type}
4541 \cvarg{toType}{The destination pixel type}
4542 \cvarg{from}{Callback parameter: pointer to the input pixel}
4543 \cvarg{to}{Callback parameter: pointer to the output pixel}
4544 \cvarg{cn}{Callback parameter: the number of channels; can be arbitrary, 1, 100, 100000, ...}
4545 \cvarg{alpha}{ConvertScaleData callback optional parameter: the scale factor}
4546 \cvarg{beta}{ConvertScaleData callback optional parameter: the delta or offset}
4547 \end{description}
4548
4549 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.
4550
4551 See also: \cvCppCross{Mat::convertTo}, \cvCppCross{MatND::convertTo}, \cvCppCross{SparseMat::convertTo}
4552
4553
4554 \cvCppFunc{getOptimalDFTSize}
4555 Returns optimal DFT size for a given vector size.
4556
4557 \cvdefCpp{int getOptimalDFTSize(int vecsize);}
4558 \begin{description}
4559 \cvarg{vecsize}{Vector size}
4560 \end{description}
4561
4562 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.
4563 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.
4564
4565 The function \texttt{getOptimalDFTSize} returns the minimum number \texttt{N} that is greater than or equal to \texttt{vecsize}, such that the DFT
4566 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 $p$, $q$, $r$.
4567
4568 The function returns a negative number if \texttt{vecsize} is too large (very close to \texttt{INT\_MAX}).
4569
4570 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}.
4571
4572 See also: \cvCppCross{dft}, \cvCppCross{dct}, \cvCppCross{idft}, \cvCppCross{idct}, \cvCppCross{mulSpectrums}
4573
4574 \cvCppFunc{idct}
4575 Computes inverse Discrete Cosine Transform of a 1D or 2D array
4576
4577 \cvdefCpp{void idct(const Mat\& src, Mat\& dst, int flags=0);}
4578 \begin{description}
4579 \cvarg{src}{The source floating-point single-channel array}
4580 \cvarg{dst}{The destination array. Will have the same size and same type as \texttt{src}}
4581 \cvarg{flags}{The operation flags.}
4582 \end{description}
4583
4584 \texttt{idct(src, dst, flags)} is equivalent to \texttt{dct(src, dst, flags | DCT\_INVERSE)}.
4585 See \cvCppCross{dct} for details.
4586
4587 See also: \cvCppCross{dct}, \cvCppCross{dft}, \cvCppCross{idft}, \cvCppCross{getOptimalDFTSize}
4588
4589
4590 \cvCppFunc{idft}
4591 Computes inverse Discrete Fourier Transform of a 1D or 2D array
4592
4593 \cvdefCpp{void idft(const Mat\& src, Mat\& dst, int flags=0, int outputRows=0);}
4594 \begin{description}
4595 \cvarg{src}{The source floating-point real or complex array}
4596 \cvarg{dst}{The destination array, which size and type depends on the \texttt{flags}}
4597 \cvarg{flags}{The operation flags. See \cvCppCross{dft}}
4598 \cvarg{nonzeroRows}{The number of \texttt{dst} rows to compute.
4599 The rest of the rows will have undefined content.
4600 See the convolution sample in \cvCppCross{dft} description}
4601 \end{description}
4602
4603 \texttt{idft(src, dst, flags)} is equivalent to \texttt{dct(src, dst, flags | DFT\_INVERSE)}.
4604 See \cvCppCross{dft} for details.
4605 Note, that none of \texttt{dft} and \texttt{idft} scale the result by default.
4606 Thus, you should pass \texttt{DFT\_SCALE} to one of \texttt{dft} or \texttt{idft}
4607 explicitly to make these transforms mutually inverse.
4608
4609 See also: \cvCppCross{dft}, \cvCppCross{dct}, \cvCppCross{idct}, \cvCppCross{mulSpectrums}, \cvCppCross{getOptimalDFTSize}
4610
4611
4612 \cvCppFunc{inRange}
4613 Checks if array elements lie between the elements of two other arrays.
4614
4615 \cvdefCpp{void inRange(const Mat\& src, const Mat\& lowerb,\par
4616              const Mat\& upperb, Mat\& dst);\newline
4617 void inRange(const Mat\& src, const Scalar\& lowerb,\par
4618              const Scalar\& upperb, Mat\& dst);\newline
4619 void inRange(const MatND\& src, const MatND\& lowerb,\par
4620              const MatND\& upperb, MatND\& dst);\newline
4621 void inRange(const MatND\& src, const Scalar\& lowerb,\par
4622              const Scalar\& upperb, MatND\& dst);}
4623 \begin{description}
4624 \cvarg{src}{The first source array}
4625 \cvarg{lowerb}{The inclusive lower boundary array of the same size and type as \texttt{src}}
4626 \cvarg{upperb}{The exclusive upper boundary array of the same size and type as \texttt{src}}
4627 \cvarg{dst}{The destination array, will have the same size as \texttt{src} and \texttt{CV\_8U} type}
4628 \end{description}
4629
4630 The functions \texttt{inRange} do the range check for every element of the input array:
4631
4632 \[
4633 \texttt{dst}(I)=\texttt{lowerb}(I)_0 \leq \texttt{src}(I)_0 < \texttt{upperb}(I)_0
4634 \]
4635
4636 for single-channel arrays,
4637
4638 \[
4639 \texttt{dst}(I)=
4640 \texttt{lowerb}(I)_0 \leq \texttt{src}(I)_0 < \texttt{upperb}(I)_0 \land
4641 \texttt{lowerb}(I)_1 \leq \texttt{src}(I)_1 < \texttt{upperb}(I)_1
4642 \]
4643
4644 for two-channel arrays and so forth.
4645 \texttt{dst}(I) is set to 255 (all \texttt{1}-bits) if \texttt{src}(I) is within the specified range and 0 otherwise.
4646
4647
4648 \cvCppFunc{invert}
4649 Finds the inverse or pseudo-inverse of a matrix
4650
4651 \cvdefCpp{double invert(const Mat\& src, Mat\& dst, int method=DECOMP\_LU);}
4652 \begin{description}
4653 \cvarg{src}{The source floating-point $M \times N$ matrix}
4654 \cvarg{dst}{The destination matrix; will have $N \times M$ size and the same type as \texttt{src}}
4655 \cvarg{flags}{The inversion method :
4656 \begin{description}
4657  \cvarg{DECOMP\_LU}{Gaussian elimination with optimal pivot element chosen}
4658  \cvarg{DECOMP\_SVD}{Singular value decomposition (SVD) method}
4659  \cvarg{DECOMP\_CHOLESKY}{Cholesky decomposion. The matrix must be symmetrical and positively defined}
4660 \end{description}}
4661 \end{description}
4662
4663 The function \texttt{invert} inverts matrix \texttt{src} and stores the result in \texttt{dst}.
4664 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.
4665
4666 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.
4667
4668 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.
4669
4670 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.
4671
4672 See also: \cvCppCross{solve}, \cvCppCross{SVD}
4673
4674
4675 \cvCppFunc{log}
4676 Calculates the natural logarithm of every array element.
4677
4678 \cvdefCpp{void log(const Mat\& src, Mat\& dst);\newline
4679 void log(const MatND\& src, MatND\& dst);}
4680 \begin{description}
4681 \cvarg{src}{The source array}
4682 \cvarg{dst}{The destination array; will have the same size and same type as \texttt{src}}
4683 \end{description}
4684
4685 The function \texttt{log} calculates the natural logarithm of the absolute value of every element of the input array:
4686
4687 \[
4688 \texttt{dst}(I) = \fork
4689 {\log |\texttt{src}(I)|}{if $\texttt{src}(I) \ne 0$ }
4690 {\texttt{C}}{otherwise}
4691 \]
4692
4693 Where \texttt{C} is a large negative number (about -700 in the current implementation).
4694 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.
4695
4696 See also: \cvCppCross{exp}, \cvCppCross{cartToPolar}, \cvCppCross{polarToCart}, \cvCppCross{phase}, \cvCppCross{pow}, \cvCppCross{sqrt}, \cvCppCross{magnitude}
4697
4698
4699 \cvCppFunc{LUT}
4700 Performs a look-up table transform of an array.
4701
4702 \cvdefCpp{void LUT(const Mat\& src, const Mat\& lut, Mat\& dst);}
4703 \begin{description}
4704 \cvarg{src}{Source array of 8-bit elements}
4705 \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}
4706 \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}}
4707 \end{description}
4708
4709 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:
4710
4711 \[
4712 \texttt{dst}(I) \leftarrow \texttt{lut(src(I) + d)}
4713 \]
4714
4715 where
4716
4717 \[
4718 d = \fork
4719 {0}{if \texttt{src} has depth \texttt{CV\_8U}}
4720 {128}{if \texttt{src} has depth \texttt{CV\_8S}}
4721 \]
4722
4723 See also: \cvCppCross{convertScaleAbs}, \texttt{Mat::convertTo}
4724
4725 \cvCppFunc{magnitude}
4726 Calculates magnitude of 2D vectors.
4727
4728 \cvdefCpp{void magnitude(const Mat\& x, const Mat\& y, Mat\& magnitude);}
4729 \begin{description}
4730 \cvarg{x}{The floating-point array of x-coordinates of the vectors}
4731 \cvarg{y}{The floating-point array of y-coordinates of the vectors; must have the same size as \texttt{x}}
4732 \cvarg{dst}{The destination array; will have the same size and same type as \texttt{x}}
4733 \end{description}
4734
4735 The function \texttt{magnitude} calculates magnitude of 2D vectors formed from the corresponding elements of \texttt{x} and \texttt{y} arrays:
4736
4737 \[
4738 \texttt{dst}(I) = \sqrt{\texttt{x}(I)^2 + \texttt{y}(I)^2}
4739 \]
4740
4741 See also: \cvCppCross{cartToPolar}, \cvCppCross{polarToCart}, \cvCppCross{phase}, \cvCppCross{sqrt}
4742
4743
4744 \cvCppFunc{Mahalanobis}
4745 Calculates the Mahalanobis distance between two vectors.
4746
4747 \cvdefCpp{double Mahalanobis(const Mat\& vec1, const Mat\& vec2, \par const Mat\& icovar);}
4748 \begin{description}
4749 \cvarg{vec1}{The first 1D source vector}
4750 \cvarg{vec2}{The second 1D source vector}
4751 \cvarg{icovar}{The inverse covariance matrix}
4752 \end{description}
4753
4754 The function \texttt{cvMahalonobis} calculates and returns the weighted distance between two vectors:
4755
4756 \[
4757 d(\texttt{vec1},\texttt{vec2})=\sqrt{\sum_{i,j}{\texttt{icovar(i,j)}\cdot(\texttt{vec1}(I)-\texttt{vec2}(I))\cdot(\texttt{vec1(j)}-\texttt{vec2(j)})}}
4758 \]
4759
4760 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).
4761
4762
4763 \cvCppFunc{max}
4764 Calculates per-element maximum of two arrays or array and a scalar
4765
4766 \cvdefCpp{Mat\_Expr<...> max(const Mat\& src1, const Mat\& src2);\newline
4767 Mat\_Expr<...> max(const Mat\& src1, double value);\newline
4768 Mat\_Expr<...> max(double value, const Mat\& src1);\newline
4769 void max(const Mat\& src1, const Mat\& src2, Mat\& dst);\newline
4770 void max(const Mat\& src1, double value, Mat\& dst);\newline
4771 void max(const MatND\& src1, const MatND\& src2, MatND\& dst);\newline
4772 void max(const MatND\& src1, double value, MatND\& dst);}
4773 \begin{description}
4774 \cvarg{src1}{The first source array}
4775 \cvarg{src2}{The second source array of the same size and type as \texttt{src1}}
4776 \cvarg{value}{The real scalar value}
4777 \cvarg{dst}{The destination array; will have the same size and type as \texttt{src1}}
4778 \end{description}
4779
4780 The functions \texttt{max} compute per-element maximum of two arrays:
4781 \[\texttt{dst}(I)=\max(\texttt{src1}(I), \texttt{src2}(I))\]
4782 or array and a scalar:
4783 \[\texttt{dst}(I)=\max(\texttt{src1}(I), \texttt{value})\]
4784
4785 In the second variant, when the source array is multi-channel, each channel is compared with \texttt{value} independently.
4786
4787 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.
4788
4789 See also: \cvCppCross{min}, \cvCppCross{compare}, \cvCppCross{inRange}, \cvCppCross{minMaxLoc}, \cross{Matrix Expressions}
4790
4791 \cvCppFunc{mean}
4792 Calculates average (mean) of array elements
4793
4794 \cvdefCpp{Scalar mean(const Mat\& mtx);\newline
4795 Scalar mean(const Mat\& mtx, const Mat\& mask);\newline
4796 Scalar mean(const MatND\& mtx);\newline
4797 Scalar mean(const MatND\& mtx, const MatND\& mask);}
4798 \begin{description}
4799 \cvarg{mtx}{The source array; it should have 1 to 4 channels (so that the result can be stored in \cvCppCross{Scalar})}
4800 \cvarg{mask}{The optional operation mask}
4801 \end{description}
4802
4803 The functions \texttt{mean} compute mean value \texttt{M} of array elements, independently for each channel, and return it:
4804
4805 \[
4806 \begin{array}{l}
4807 N = \sum_{I:\;\texttt{mask}(I)\ne 0} 1\\
4808 M_c = \left(\sum_{I:\;\texttt{mask}(I)\ne 0}{\texttt{mtx}(I)_c}\right)/N
4809 \end{array}
4810 \]
4811
4812 When all the mask elements are 0's, the functions return \texttt{Scalar::all(0)}.
4813
4814 See also: \cvCppCross{countNonZero}, \cvCppCross{meanStdDev}, \cvCppCross{norm}, \cvCppCross{minMaxLoc}
4815
4816 \cvCppFunc{meanStdDev}
4817 Calculates mean and standard deviation of array elements
4818
4819 \cvdefCpp{void meanStdDev(const Mat\& mtx, Scalar\& mean, \par Scalar\& stddev, const Mat\& mask=Mat());\newline
4820 void meanStdDev(const MatND\& mtx, Scalar\& mean, \par Scalar\& stddev, const MatND\& mask=MatND());}
4821 \begin{description}
4822 \cvarg{mtx}{The source array; it should have 1 to 4 channels (so that the results can be stored in \cvCppCross{Scalar}'s)}
4823 \cvarg{mean}{The output parameter: computed mean value}
4824 \cvarg{stddev}{The output parameter: computed standard deviation}
4825 \cvarg{mask}{The optional operation mask}
4826 \end{description}
4827
4828 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:
4829
4830 \[
4831 \begin{array}{l}
4832 N = \sum_{I, \texttt{mask}(I) \ne 0} 1\\
4833 \texttt{mean}_c = \frac{\sum_{ I: \; \texttt{mask}(I) \ne 0} \texttt{src}(I)_c}{N}\\
4834 \texttt{stddev}_c = \sqrt{\sum_{ I: \; \texttt{mask}(I) \ne 0} \left(\texttt{src}(I)_c - \texttt{mean}_c\right)^2}
4835 \end{array}
4836 \]
4837
4838 When all the mask elements are 0's, the functions return \texttt{mean=stddev=Scalar::all(0)}.
4839 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}.
4840
4841 See also: \cvCppCross{countNonZero}, \cvCppCross{mean}, \cvCppCross{norm}, \cvCppCross{minMaxLoc}, \cvCppCross{calcCovarMatrix}
4842
4843
4844 \cvCppFunc{merge}
4845 Composes a multi-channel array from several single-channel arrays.
4846
4847 \cvdefCpp{void merge(const Mat* mv, size\_t count, Mat\& dst);\newline
4848 void merge(const vector<Mat>\& mv, Mat\& dst);\newline
4849 void merge(const MatND* mv, size\_t count, MatND\& dst);\newline
4850 void merge(const vector<MatND>\& mv, MatND\& dst);}
4851 \begin{description}
4852 \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}
4853 \cvarg{count}{The number of source matrices when \texttt{mv} is a plain C array; must be greater than zero}
4854 \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}
4855 \end{description}
4856     
4857 The functions \texttt{merge} merge several single-channel arrays (or rather interleave their elements) to make a single multi-channel array.
4858
4859 \[\texttt{dst}(I)_c = \texttt{mv}[c](I)\]
4860
4861 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}
4862
4863 See also: \cvCppCross{mixChannels}, \cvCppCross{split}, \cvCppCross{reshape}
4864
4865 \cvCppFunc{min}
4866 Calculates per-element minimum of two arrays or array and a scalar
4867
4868 \cvdefCpp{Mat\_Expr<...> min(const Mat\& src1, const Mat\& src2);\newline
4869 Mat\_Expr<...> min(const Mat\& src1, double value);\newline
4870 Mat\_Expr<...> min(double value, const Mat\& src1);\newline
4871 void min(const Mat\& src1, const Mat\& src2, Mat\& dst);\newline
4872 void min(const Mat\& src1, double value, Mat\& dst);\newline
4873 void min(const MatND\& src1, const MatND\& src2, MatND\& dst);\newline
4874 void min(const MatND\& src1, double value, MatND\& dst);}
4875 \begin{description}
4876 \cvarg{src1}{The first source array}
4877 \cvarg{src2}{The second source array of the same size and type as \texttt{src1}}
4878 \cvarg{value}{The real scalar value}
4879 \cvarg{dst}{The destination array; will have the same size and type as \texttt{src1}}
4880 \end{description}
4881
4882 The functions \texttt{min} compute per-element minimum of two arrays:
4883 \[\texttt{dst}(I)=\min(\texttt{src1}(I), \texttt{src2}(I))\]
4884 or array and a scalar:
4885 \[\texttt{dst}(I)=\min(\texttt{src1}(I), \texttt{value})\]
4886
4887 In the second variant, when the source array is multi-channel, each channel is compared with \texttt{value} independently.
4888
4889 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.
4890
4891 See also: \cvCppCross{max}, \cvCppCross{compare}, \cvCppCross{inRange}, \cvCppCross{minMaxLoc}, \cross{Matrix Expressions}
4892
4893 \cvCppFunc{minMaxLoc}
4894 Finds global minimum and maximum in a whole array or sub-array
4895
4896 \cvdefCpp{void minMaxLoc(const Mat\& src, double* minVal,\par
4897                double* maxVal=0, Point* minLoc=0,\par
4898                Point* maxLoc=0, const Mat\& mask=Mat());\newline
4899 void minMaxLoc(const MatND\& src, double* minVal,\par
4900                double* maxVal, int* minIdx=0, int* maxIdx=0,\par
4901                const MatND\& mask=MatND());\newline
4902 void minMaxLoc(const SparseMat\& src, double* minVal,\par
4903                double* maxVal, int* minIdx=0, int* maxIdx=0);}
4904 \begin{description}
4905 \cvarg{src}{The source single-channel array}
4906 \cvarg{minVal}{Pointer to returned minimum value; \texttt{NULL} if not required}
4907 \cvarg{maxVal}{Pointer to returned maximum value; \texttt{NULL} if not required}
4908 \cvarg{minLoc}{Pointer to returned minimum location (in 2D case); \texttt{NULL} if not required}
4909 \cvarg{maxLoc}{Pointer to returned maximum location (in 2D case); \texttt{NULL} if not required}
4910 \cvarg{minIdx}{Pointer to returned minimum location (in nD case);
4911  \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.}
4912 \cvarg{maxIdx}{Pointer to returned maximum location (in nD case); \texttt{NULL} if not required}
4913 \cvarg{mask}{The optional mask used to select a sub-array}
4914 \end{description}
4915
4916 The functions \texttt{ninMaxLoc} find minimum and maximum element values
4917 and their positions. The extremums are searched across the whole array, or,
4918 if \texttt{mask} is not an empty array, in the specified array region.
4919
4920 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}.
4921
4922 in the case of a sparse matrix the minimum is found among non-zero elements only.
4923
4924 See also: \cvCppCross{max}, \cvCppCross{min}, \cvCppCross{compare}, \cvCppCross{inRange}, \cvCppCross{extractImageCOI}, \cvCppCross{mixChannels}, \cvCppCross{split}, \cvCppCross{reshape}.
4925
4926 \cvCppFunc{mixChannels}
4927 Copies specified channels from input arrays to the specified channels of output arrays
4928
4929 \cvdefCpp{void mixChannels(const Mat* srcv, int nsrc, Mat* dstv, int ndst,\par
4930                  const int* fromTo, size\_t npairs);\newline
4931 void mixChannels(const MatND* srcv, int nsrc, MatND* dstv, int ndst,\par
4932                  const int* fromTo, size\_t npairs);\newline
4933 void mixChannels(const vector<Mat>\& srcv, vector<Mat>\& dstv,\par
4934                  const int* fromTo, int npairs);\newline
4935 void mixChannels(const vector<MatND>\& srcv, vector<MatND>\& dstv,\par
4936                  const int* fromTo, int npairs);}
4937 \begin{description}
4938 \cvarg{srcv}{The input array or vector of matrices.
4939 All the matrices must have the same size and the same depth}
4940 \cvarg{nsrc}{The number of elements in \texttt{srcv}}
4941 \cvarg{dstv}{The output array or vector of matrices.
4942 All the matrices \emph{must be allocated}, their size and depth must be the same as in \texttt{srcv[0]}}
4943 \cvarg{ndst}{The number of elements in \texttt{dstv}}
4944 \cvarg{fromTo}{The array of index pairs, specifying which channels are copied and where.
4945 \texttt{fromTo[k*2]} is the 0-based index of the input channel in \texttt{srcv} and
4946 \texttt{fromTo[k*2+1]} is the index of the output channel in \texttt{dstv}. Here the continuous channel numbering is used, that is,
4947 the first input image channels are indexed from \texttt{0} to \texttt{srcv[0].channels()-1},
4948 the second input image channels are indexed from \texttt{srcv[0].channels()} to
4949 \texttt{srcv[0].channels() + srcv[1].channels()-1} etc., and the same scheme is used for the output image channels.
4950 As a special case, when \texttt{fromTo[k*2]} is negative, the corresponding output channel is filled with zero.
4951 }
4952 \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()})}
4953 \end{description}
4954
4955 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}.
4956
4957 As an example, this code splits a 4-channel RGBA image into a 3-channel
4958 BGR (i.e. with R and B channels swapped) and separate alpha channel image:
4959
4960 \begin{lstlisting}
4961 Mat rgba( 100, 100, CV_8UC4, Scalar(1,2,3,4) );
4962 Mat bgr( rgba.rows, rgba.cols, CV_8UC3 );
4963 Mat alpha( rgba.rows, rgba.cols, CV_8UC1 );
4964
4965 // forming array of matrices is quite efficient operations,
4966 // because the matrix data is not copied, only the headers
4967 Mat out[] = { bgr, alpha };
4968 // rgba[0] -> bgr[2], rgba[1] -> bgr[1],
4969 // rgba[2] -> bgr[0], rgba[3] -> alpha[0]
4970 int from_to[] = { 0,2,  1,1,  2,0,  3,3 };
4971 mixChannels( &rgba, 1, out, 2, from_to, 4 );
4972 \end{lstlisting}
4973
4974 Note that, unlike many other new-style C++ functions in OpenCV (see the introduction section and \cvCppCross{Mat::create}),
4975 \texttt{mixChannels} requires the destination arrays be pre-allocated before calling the function.
4976
4977 See also: \cvCppCross{split}, \cvCppCross{merge}, \cvCppCross{cvtColor} 
4978
4979
4980 \cvCppFunc{mulSpectrums}
4981 Performs per-element multiplication of two Fourier spectrums.
4982
4983 \cvdefCpp{void mulSpectrums(const Mat\& src1, const Mat\& src2, Mat\& dst,\par
4984                   int flags, bool conj=false);}
4985 \begin{description}
4986 \cvarg{src1}{The first source array}
4987 \cvarg{src2}{The second source array; must have the same size and the same type as \texttt{src1}}
4988 \cvarg{dst}{The destination array; will have the same size and the same type as \texttt{src1}}
4989 \cvarg{flags}{The same flags as passed to \cvCppCross{dft}; only the flag \texttt{DFT\_ROWS} is checked for}
4990 \cvarg{conj}{The optional flag that conjugate the second source array before the multiplication (true) or not (false)}
4991 \end{description}
4992
4993 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.
4994
4995 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).
4996
4997 \cvCppFunc{multiply}
4998 Calculates the per-element scaled product of two arrays
4999
5000 \cvdefCpp{void multiply(const Mat\& src1, const Mat\& src2, \par Mat\& dst, double scale=1);\newline
5001 void multiply(const MatND\& src1, const MatND\& src2, \par MatND\& dst, double scale=1);}
5002 \begin{description}
5003 \cvarg{src1}{The first source array}
5004 \cvarg{src2}{The second source array of the same size and the same type as \texttt{src1}}
5005 \cvarg{dst}{The destination array; will have the same size and the same type as \texttt{src1}}
5006 \cvarg{scale}{The optional scale factor}
5007 \end{description}
5008
5009 The function \texttt{multiply} calculates the per-element product of two arrays:
5010
5011 \[
5012 \texttt{dst}(I)=\texttt{saturate}(\texttt{scale} \cdot \texttt{src1}(I) \cdot \texttt{src2}(I))
5013 \]
5014
5015 There is also \cross{Matrix Expressions}-friendly variant of the first function, see \cvCppCross{Mat::mul}.
5016
5017 If you are looking for a matrix product, not per-element product, see \cvCppCross{gemm}.
5018
5019 See also: \cvCppCross{add}, \cvCppCross{substract}, \cvCppCross{divide}, \cross{Matrix Expressions}, \cvCppCross{scaleAdd}, \cvCppCross{addWeighted}, \cvCppCross{accumulate}, \cvCppCross{accumulateProduct}, \cvCppCross{accumulateSquare}, \cvCppCross{Mat::convertTo}
5020
5021 \cvCppFunc{mulTransposed}
5022 Calculates the product of a matrix and its transposition.
5023
5024 \cvdefCpp{void mulTransposed( const Mat\& src, Mat\& dst, bool aTa,\par
5025                     const Mat\& delta=Mat(),\par
5026                     double scale=1, int rtype=-1 );}
5027 \begin{description}
5028 \cvarg{src}{The source matrix}
5029 \cvarg{dst}{The destination square matrix}
5030 \cvarg{aTa}{Specifies the multiplication ordering; see the description below}
5031 \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}
5032 \cvarg{scale}{The optional scale factor for the matrix product}
5033 \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}}
5034 \end{description}
5035
5036 The function \texttt{mulTransposed} calculates the product of \texttt{src} and its transposition:
5037 \[
5038 \texttt{dst}=\texttt{scale} (\texttt{src}-\texttt{delta})^T (\texttt{src}-\texttt{delta})
5039 \]
5040 if \texttt{aTa=true}, and
5041
5042 \[
5043 \texttt{dst}=\texttt{scale} (\texttt{src}-\texttt{delta}) (\texttt{src}-\texttt{delta})^T
5044 \]
5045
5046 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 $B=A^T$.
5047
5048 See also: \cvCppCross{calcCovarMatrix}, \cvCppCross{gemm}, \cvCppCross{repeat}, \cvCppCross{reduce}
5049
5050
5051 \cvCppFunc{norm}
5052 Calculates absolute array norm, absolute difference norm, or relative difference norm.
5053
5054 \cvdefCpp{double norm(const Mat\& src1, int normType=NORM\_L2);\newline
5055 double norm(const Mat\& src1, const Mat\& src2, int normType=NORM\_L2);\newline
5056 double norm(const Mat\& src1, int normType, const Mat\& mask);\newline
5057 double norm(const Mat\& src1, const Mat\& src2, \par int normType, const Mat\& mask);\newline
5058 double norm(const MatND\& src1, int normType=NORM\_L2, \par const MatND\& mask=MatND());\newline
5059 double norm(const MatND\& src1, const MatND\& src2,\par
5060             int normType=NORM\_L2, const MatND\& mask=MatND());\newline
5061 double norm( const SparseMat\& src, int normType );}
5062 \begin{description}
5063 \cvarg{src1}{The first source array}
5064 \cvarg{src2}{The second source array of the same size and the same type as \texttt{src1}}
5065 \cvarg{normType}{Type of the norm; see the discussion below}
5066 \cvarg{mask}{The optional operation mask}
5067 \end{description}
5068
5069 The functions \texttt{norm} calculate the absolute norm of \texttt{src1} (when there is no \texttt{src2}):
5070 \[
5071 norm = \forkthree
5072 {\|\texttt{src1}\|_{L_{\infty}}    = \max_I |\texttt{src1}(I)|}{if $\texttt{normType} = \texttt{NORM\_INF}$}
5073 {\|\texttt{src1}\|_{L_1} = \sum_I |\texttt{src1}(I)|}{if $\texttt{normType} = \texttt{NORM\_L1}$}
5074 {\|\texttt{src1}\|_{L_2} = \sqrt{\sum_I \texttt{src1}(I)^2}}{if $\texttt{normType} = \texttt{NORM\_L2}$}
5075 \]
5076
5077 or an absolute or relative difference norm if \texttt{src2} is there:
5078 \[
5079 norm = \forkthree
5080 {\|\texttt{src1}-\texttt{src2}\|_{L_{\infty}}    = \max_I |\texttt{src1}(I) - \texttt{src2}(I)|}{if $\texttt{normType} = \texttt{NORM\_INF}$}
5081 {\|\texttt{src1}-\texttt{src2}\|_{L_1} = \sum_I |\texttt{src1}(I) - \texttt{src2}(I)|}{if $\texttt{normType} = \texttt{NORM\_L1}$}
5082 {\|\texttt{src1}-\texttt{src2}\|_{L_2} = \sqrt{\sum_I (\texttt{src1}(I) - \texttt{src2}(I))^2}}{if $\texttt{normType} = \texttt{NORM\_L2}$}
5083 \]
5084
5085 or
5086
5087 \[
5088 norm = \forkthree
5089 {\frac{\|\texttt{src1}-\texttt{src2}\|_{L_{\infty}}    }{\|\texttt{src2}\|_{L_{\infty}}   }}{if $\texttt{normType} = \texttt{NORM\_RELATIVE\_INF}$}
5090 {\frac{\|\texttt{src1}-\texttt{src2}\|_{L_1} }{\|\texttt{src2}\|_{L_1}}}{if $\texttt{normType} = \texttt{NORM\_RELATIVE\_L1}$}
5091 {\frac{\|\texttt{src1}-\texttt{src2}\|_{L_2} }{\|\texttt{src2}\|_{L_2}}}{if $\texttt{normType} = \texttt{NORM\_RELATIVE\_L2}$}
5092 \]
5093
5094 The functions \texttt{norm} return the calculated norm.
5095
5096 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.
5097
5098 A multiple-channel source arrays are treated as a single-channel, that is, the results for all channels are combined.
5099
5100
5101 \cvCppFunc{normalize}
5102 Normalizes array's norm or the range
5103
5104 \cvdefCpp{void normalize( const Mat\& src, Mat\& dst, \par double alpha=1, double beta=0,\par
5105                 int normType=NORM\_L2, int rtype=-1, \par const Mat\& mask=Mat());\newline
5106 void normalize( const MatND\& src, MatND\& dst, \par double alpha=1, double beta=0,\par
5107                 int normType=NORM\_L2, int rtype=-1, \par const MatND\& mask=MatND());\newline
5108 void normalize( const SparseMat\& src, SparseMat\& dst, \par double alpha, int normType );}
5109 \begin{description}
5110 \cvarg{src}{The source array}
5111 \cvarg{dst}{The destination array; will have the same size as \texttt{src}}
5112 \cvarg{alpha}{The norm value to normalize to or the lower range boundary in the case of range normalization}
5113 \cvarg{beta}{The upper range boundary in the case of range normalization; not used for norm normalization}
5114 \cvarg{normType}{The normalization type, see the discussion}
5115 \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)}}
5116 \cvarg{mask}{The optional operation mask}
5117 \end{description}
5118
5119 The functions \texttt{normalize} scale and shift the source array elements, so that
5120 \[\|\texttt{dst}\|_{L_p}=\texttt{alpha}\]
5121 (where $p=\infty$, 1 or 2) when \texttt{normType=NORM\_INF}, \texttt{NORM\_L1} or \texttt{NORM\_L2},
5122 or so that
5123 \[\min_I \texttt{dst}(I)=\texttt{alpha},\,\,\max_I \texttt{dst}(I)=\texttt{beta}\]
5124 when \texttt{normType=NORM\_MINMAX} (for dense arrays only).
5125
5126 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.
5127
5128 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. 
5129
5130 See also: \cvCppCross{norm}, \cvCppCross{Mat::convertScale}, \cvCppCross{MatND::convertScale}, \cvCppCross{SparseMat::convertScale}
5131
5132
5133 \cvclass{PCA}
5134 Class for Principal Component Analysis
5135
5136 \begin{lstlisting}
5137 class PCA
5138 {
5139 public:
5140     // default constructor
5141     PCA();newline
5142     // computes PCA for a set of vectors stored as data rows or columns.
5143     PCA(const Mat& data, const Mat& mean, int flags, int maxComponents=0);newline
5144     // computes PCA for a set of vectors stored as data rows or columns
5145     PCA& operator()(const Mat& data, const Mat& mean, int flags, int maxComponents=0);newline
5146     // projects vector into the principal components space
5147     Mat project(const Mat& vec) const;newline
5148     void project(const Mat& vec, Mat& result) const;newline
5149     // reconstructs the vector from its PC projection
5150     Mat backProject(const Mat& vec) const;newline
5151     void backProject(const Mat& vec, Mat& result) const;newline
5152
5153     // eigenvectors of the PC space, stored as the matrix rows
5154     Mat eigenvectors;newline
5155     // the corresponding eigenvalues; not used for PCA compression/decompression
5156     Mat eigenvalues;newline
5157     // mean vector, subtracted from the projected vector
5158     // or added to the reconstructed vector
5159     Mat mean;
5160 };
5161 \end{lstlisting}
5162
5163 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}
5164
5165 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.
5166 \begin{lstlisting}
5167 PCA compressPCA(const Mat& pcaset, int maxComponents,
5168                 const Mat& testset, Mat& compressed)
5169 {
5170     PCA pca(pcaset, // pass the data
5171             Mat(), // we do not have a pre-computed mean vector,
5172                    // so let the PCA engine to compute it
5173             CV_PCA_DATA_AS_ROW, // indicate that the vectors
5174                                 // are stored as matrix rows
5175                                 // (use CV_PCA_DATA_AS_COL if the vectors are
5176                                 // the matrix columns)
5177             maxComponents // specify, how many principal components to retain
5178             );
5179     // if there is no test data, just return the computed basis, ready-to-use
5180     if( !testset.data )
5181         return pca;
5182     CV_Assert( testset.cols == pcaset.cols );
5183
5184     compressed.create(testset.rows, maxComponents, testset.type());
5185
5186     Mat reconstructed;
5187     for( int i = 0; i < testset.rows; i++ )
5188     {
5189         Mat vec = testset.row(i), coeffs = compressed.row(i);
5190         // compress the vector, the result will be stored
5191         // in the i-th row of the output matrix
5192         pca.project(vec, coeffs);
5193         // and then reconstruct it
5194         pca.backProject(coeffs, reconstructed);
5195         // and measure the error
5196         printf("%d. diff = %g\n", i, norm(vec, reconstructed, NORM_L2));
5197     }
5198     return pca;
5199 }
5200 \end{lstlisting}
5201
5202 See also: \cvCppCross{calcCovarMatrix}, \cvCppCross{mulTransposed}, \cvCppCross{SVD}, \cvCppCross{dft}, \cvCppCross{dct}
5203
5204 \cvCppFunc{perspectiveTransform}
5205 Performs perspective matrix transformation of vectors.
5206
5207 \cvdefCpp{void perspectiveTransform(const Mat\& src, \par Mat\& dst, const Mat\& mtx );}
5208 \begin{description}
5209 \cvarg{src}{The source two-channel or three-channel floating-point array;
5210             each element is 2D/3D vector to be transformed}
5211 \cvarg{dst}{The destination array; it will have the same size and same type as \texttt{src}}
5212 \cvarg{mtx}{$3\times 3$ or $4 \times 4$ transformation matrix}
5213 \end{description}
5214
5215 The function \texttt{perspectiveTransform} transforms every element of \texttt{src},
5216 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):
5217
5218 \[ (x, y, z) \rightarrow (x'/w, y'/w, z'/w) \]
5219
5220 where
5221
5222 \[
5223 (x', y', z', w') = \texttt{mat} \cdot
5224 \begin{bmatrix} x & y & z & 1 \end{bmatrix}
5225 \]
5226
5227 and
5228 \[ w = \fork{w'}{if $w' \ne 0$}{\infty}{otherwise} \]
5229
5230 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}.
5231
5232 See also: \cvCppCross{transform}, \cvCppCross{warpPerspective}, \cvCppCross{getPerspectiveTransform}, \cvCppCross{findHomography}
5233
5234 \cvCppFunc{phase}
5235 Calculates the rotation angle of 2d vectors
5236
5237 \cvdefCpp{void phase(const Mat\& x, const Mat\& y, Mat\& angle,\par
5238            bool angleInDegrees=false);}
5239 \begin{description}
5240 \cvarg{x}{The source floating-point array of x-coordinates of 2D vectors}
5241 \cvarg{y}{The source array of y-coordinates of 2D vectors; must have the same size and the same type as \texttt{x}}
5242 \cvarg{angle}{The destination array of vector angles; it will have the same size and same type as \texttt{x}}
5243 \cvarg{angleInDegrees}{When it is true, the function will compute angle in degrees, otherwise they will be measured in radians}
5244 \end{description}
5245
5246 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}:
5247
5248 \[\texttt{angle}(I) = \texttt{atan2}(\texttt{y}(I), \texttt{x}(I))\]
5249
5250 The angle estimation accuracy is $\sim\,0.3^\circ$, when \texttt{x(I)=y(I)=0}, the corresponding \texttt{angle}(I) is set to $0$.
5251
5252 See also:
5253
5254 \cvCppFunc{polarToCart}
5255 Computes x and y coordinates of 2D vectors from their magnitude and angle.
5256
5257 \cvdefCpp{void polarToCart(const Mat\& magnitude, const Mat\& angle,\par
5258                  Mat\& x, Mat\& y, bool angleInDegrees=false);}
5259 \begin{description}
5260 \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}}
5261 \cvarg{angle}{The source floating-point array of angles of the 2D vectors}
5262 \cvarg{x}{The destination array of x-coordinates of 2D vectors; will have the same size and the same type as \texttt{angle}}
5263 \cvarg{y}{The destination array of y-coordinates of 2D vectors; will have the same size and the same type as \texttt{angle}}
5264 \cvarg{angleInDegrees}{When it is true, the input angles are measured in degrees, otherwise they are measured in radians}
5265 \end{description}
5266
5267 The function \texttt{polarToCart} computes the cartesian coordinates of each 2D vector represented by the corresponding elements of \texttt{magnitude} and \texttt{angle}:
5268
5269 \[
5270 \begin{array}{l}
5271 \texttt{x}(I) = \texttt{magnitude}(I)\cos(\texttt{angle}(I))\\
5272 \texttt{y}(I) = \texttt{magnitude}(I)\sin(\texttt{angle}(I))\\
5273 \end{array}
5274 \]
5275
5276 The relative accuracy of the estimated coordinates is $\sim\,10^{-6}$.
5277
5278 See also: \cvCppCross{cartToPolar}, \cvCppCross{magnitude}, \cvCppCross{phase}, \cvCppCross{exp}, \cvCppCross{log}, \cvCppCross{pow}, \cvCppCross{sqrt}
5279
5280 \cvCppFunc{pow}
5281 Raises every array element to a power.
5282
5283 \cvdefCpp{void pow(const Mat\& src, double p, Mat\& dst);\newline
5284 void pow(const MatND\& src, double p, MatND\& dst);}
5285 \begin{description}
5286 \cvarg{src}{The source array}
5287 \cvarg{p}{The exponent of power}
5288 \cvarg{dst}{The destination array; will have the same size and the same type as \texttt{src}}
5289 \end{description}
5290
5291 The function \texttt{pow} raises every element of the input array to \texttt{p}:
5292
5293 \[
5294 \texttt{dst}(I) = \fork
5295 {\texttt{src}(I)^p}{if \texttt{p} is integer}
5296 {|\texttt{src}(I)|^p}{otherwise}
5297 \]
5298
5299 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:
5300
5301 \begin{lstlisting}
5302 Mat mask = src < 0;
5303 pow(src, 1./5, dst);
5304 subtract(Scalar::all(0), dst, dst, mask);
5305 \end{lstlisting}
5306
5307 For some values of \texttt{p}, such as integer values, 0.5, and -0.5, specialized faster algorithms are used.
5308
5309 See also: \cvCppCross{sqrt}, \cvCppCross{exp}, \cvCppCross{log}, \cvCppCross{cartToPolar}, \cvCppCross{polarToCart}
5310
5311 \cvCppFunc{randu}
5312 Generates a single uniformly-distributed random number or array of random numbers
5313
5314 \cvdefCpp{template<typename \_Tp> \_Tp randu();\newline
5315 void randu(Mat\& mtx, const Scalar\& low, const Scalar\& high);}
5316 \begin{description}
5317 \cvarg{mtx}{The output array of random numbers. The array must be pre-allocated and have 1 to 4 channels}
5318 \cvarg{low}{The inclusive lower boundary of the generated random numbers}
5319 \cvarg{high}{The exclusive upper boundary of the generated random numbers}
5320 \end{description}
5321
5322 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.
5323
5324 The second non-template variant of the function fills the matrix \texttt{mtx} with uniformly-distributed random numbers from the specified range:
5325
5326 \[\texttt{low}_c \leq \texttt{mtx}(I)_c < \texttt{high}_c\]
5327
5328 See also: \cvCppCross{RNG}, \cvCppCross{randn}, \cvCppCross{theRNG}.
5329
5330 \cvCppFunc{randn}
5331 Fills array with normally distributed random numbers
5332
5333 \cvdefCpp{void randn(Mat\& mtx, const Scalar\& mean, const Scalar\& stddev);}
5334 \begin{description}
5335 \cvarg{mtx}{The output array of random numbers. The array must be pre-allocated and have 1 to 4 channels}
5336 \cvarg{mean}{The mean value (expectation) of the generated random numbers}
5337 \cvarg{stddev}{The standard deviation of the generated random numbers}
5338 \end{description}
5339
5340 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)
5341
5342 See also: \cvCppCross{RNG}, \cvCppCross{randu}
5343
5344 \cvCppFunc{randShuffle}
5345 Shuffles the array elements randomly
5346
5347 \cvdefCpp{void randShuffle(Mat\& mtx, double iterFactor=1., RNG* rng=0);}
5348 \begin{description}
5349 \cvarg{mtx}{The input/output numerical 1D array}
5350 \cvarg{iterFactor}{The scale factor that determines the number of random swap operations. See the discussion}
5351 \cvarg{rng}{The optional random number generator used for shuffling. If it is zero, \cvCppCross{theRNG}() is used instead}
5352 \end{description}
5353
5354 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}
5355
5356 See also: \cvCppCross{RNG}, \cvCppCross{sort}
5357
5358 \cvCppFunc{reduce}
5359 Reduces a matrix to a vector
5360
5361 \cvdefCpp{void reduce(const Mat\& mtx, Mat\& vec, \par int dim, int reduceOp, int dtype=-1);}
5362 \begin{description}
5363 \cvarg{mtx}{The source 2D matrix}
5364 \cvarg{vec}{The destination vector. Its size and type is defined by \texttt{dim} and \texttt{dtype} parameters}
5365 \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}
5366 \cvarg{reduceOp}{The reduction operation, one of:
5367 \begin{description}
5368 \cvarg{CV\_REDUCE\_SUM}{The output is the sum of all of the matrix's rows/columns.}
5369 \cvarg{CV\_REDUCE\_AVG}{The output is the mean vector of all of the matrix's rows/columns.}
5370 \cvarg{CV\_REDUCE\_MAX}{The output is the maximum (column/row-wise) of all of the matrix's rows/columns.}
5371 \cvarg{CV\_REDUCE\_MIN}{The output is the minimum (column/row-wise) of all of the matrix's rows/columns.}
5372 \end{description}}
5373 \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())}}
5374 \end{description}
5375
5376 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. 
5377
5378 See also: \cvCppCross{repeat}
5379
5380 \cvCppFunc{repeat}
5381 Fill the destination array with repeated copies of the source array.
5382
5383 \cvdefCpp{void repeat(const Mat\& src, int ny, int nx, Mat\& dst);\newline
5384 Mat repeat(const Mat\& src, int ny, int nx);}
5385 \begin{description}
5386 \cvarg{src}{The source array to replicate}
5387 \cvarg{dst}{The destination array; will have the same type as \texttt{src}}
5388 \cvarg{ny}{How many times the \texttt{src} is repeated along the vertical axis}
5389 \cvarg{nx}{How many times the \texttt{src} is repeated along the horizontal axis}
5390 \end{description}
5391
5392 The functions \cvCppCross{repeat} duplicate the source array one or more times along each of the two axes:
5393
5394 \[\texttt{dst}_{ij}=\texttt{src}_{i\mod\texttt{src.rows},\;j\mod\texttt{src.cols}}\]
5395
5396 The second variant of the function is more convenient to use with \cross{Matrix Expressions}
5397
5398 See also: \cvCppCross{reduce}, \cross{Matrix Expressions}
5399
5400 \ifplastex
5401 \cvfunc{saturate\_cast}\label{cppfunc.saturatecast}
5402 \else
5403 \subsection{cv::saturate\_cast}\label{cppfunc.saturatecast}
5404 \fi
5405 Template function for accurate conversion from one primitive type to another
5406
5407 \cvdefCpp{template<typename \_Tp> inline \_Tp saturate\_cast(unsigned char v);\newline
5408 template<typename \_Tp> inline \_Tp saturate\_cast(signed char v);\newline
5409 template<typename \_Tp> inline \_Tp saturate\_cast(unsigned short v);\newline
5410 template<typename \_Tp> inline \_Tp saturate\_cast(signed short v);\newline
5411 template<typename \_Tp> inline \_Tp saturate\_cast(int v);\newline
5412 template<typename \_Tp> inline \_Tp saturate\_cast(unsigned int v);\newline
5413 template<typename \_Tp> inline \_Tp saturate\_cast(float v);\newline
5414 template<typename \_Tp> inline \_Tp saturate\_cast(double v);}
5415
5416 \begin{description}
5417 \cvarg{v}{The function parameter}
5418 \end{description}
5419
5420 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:
5421
5422 \begin{lstlisting}
5423 uchar a = saturate_cast<uchar>(-100); // a = 0 (UCHAR_MIN)
5424 short b = saturate_cast<short>(33333.33333); // b = 32767 (SHRT_MAX)
5425 \end{lstlisting}
5426
5427 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.
5428
5429 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).
5430
5431 This operation is used in most simple or complex image processing functions in OpenCV.
5432
5433 See also: \cvCppCross{add}, \cvCppCross{subtract}, \cvCppCross{multiply}, \cvCppCross{divide}, \cvCppCross{Mat::convertTo}
5434
5435 \cvCppFunc{scaleAdd}
5436 Calculates the sum of a scaled array and another array.
5437
5438 \cvdefCpp{void scaleAdd(const Mat\& src1, double scale, \par const Mat\& src2, Mat\& dst);\newline
5439 void scaleAdd(const MatND\& src1, double scale, \par const MatND\& src2, MatND\& dst);}
5440 \begin{description}
5441 \cvarg{src1}{The first source array}
5442 \cvarg{scale}{Scale factor for the first array}
5443 \cvarg{src2}{The second source array; must have the same size and the same type as \texttt{src1}}
5444 \cvarg{dst}{The destination array; will have the same size and the same type as \texttt{src1}}
5445 \end{description}
5446
5447 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:
5448
5449 \[
5450 \texttt{dst}(I)=\texttt{scale} \cdot \texttt{src1}(I) + \texttt{src2}(I)
5451 \]
5452
5453 The function can also be emulated with a matrix expression, for example:
5454
5455 \begin{lstlisting}
5456 Mat A(3, 3, CV_64F);
5457 ...
5458 A.row(0) = A.row(1)*2 + A.row(2);
5459 \end{lstlisting}
5460
5461 See also: \cvCppCross{add}, \cvCppCross{addWeighted}, \cvCppCross{subtract}, \cvCppCross{Mat::dot}, \cvCppCross{Mat::convertTo}, \cross{Matrix Expressions}
5462
5463 \cvCppFunc{setIdentity}
5464 Initializes a scaled identity matrix
5465
5466 \cvdefCpp{void setIdentity(Mat\& dst, const Scalar\& value=Scalar(1));}
5467 \begin{description}
5468 \cvarg{dst}{The matrix to initialize (not necessarily square)}
5469 \cvarg{value}{The value to assign to the diagonal elements}
5470 \end{description}
5471
5472 The function \cvCppCross{setIdentity} initializes a scaled identity matrix:
5473
5474 \[
5475 \texttt{dst}(i,j)=\fork{\texttt{value}}{ if $i=j$}{0}{otherwise}
5476 \]
5477
5478 The function can also be emulated using the matrix initializers and the matrix expressions:
5479 \begin{lstlisting}
5480 Mat A = Mat::eye(4, 3, CV_32F)*5;
5481 // A will be set to [[5, 0, 0], [0, 5, 0], [0, 0, 5], [0, 0, 0]]
5482 \end{lstlisting}
5483
5484 See also: \cvCppCross{Mat::zeros}, \cvCppCross{Mat::ones}, \cross{Matrix Expressions},
5485 \cvCppCross{Mat::setTo}, \cvCppCross{Mat::operator=},
5486
5487 \cvCppFunc{solve}
5488 Solves one or more linear systems or least-squares problems.
5489
5490 \cvdefCpp{bool solve(const Mat\& src1, const Mat\& src2, \par Mat\& dst, int flags=DECOMP\_LU);}
5491 \begin{description}
5492 \cvarg{src1}{The input matrix on the left-hand side of the system}
5493 \cvarg{src2}{The input matrix on the right-hand side of the system}
5494 \cvarg{dst}{The output solution}
5495 \cvarg{flags}{The solution (matrix inversion) method
5496 \begin{description}
5497  \cvarg{DECOMP\_LU}{Gaussian elimination with optimal pivot element chosen}
5498  \cvarg{DECOMP\_CHOLESKY}{Cholesky $LL^T$ factorization; the matrix \texttt{src1} must be symmetrical and positively defined}
5499  \cvarg{DECOMP\_EIG}{Eigenvalue decomposition; the matrix \texttt{src1} must be symmetrical}
5500  \cvarg{DECOMP\_SVD}{Singular value decomposition (SVD) method; the system can be over-defined and/or the matrix \texttt{src1} can be singular}
5501  \cvarg{DECOMP\_QR}{QR factorization; the system can be over-defined and/or the matrix \texttt{src1} can be singular}
5502  \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 $\texttt{src1}\cdot\texttt{dst}=\texttt{src2}$}
5503 \end{description}}
5504 \end{description}
5505
5506 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}):
5507
5508 \[
5509 \texttt{dst} = \arg \min_X\|\texttt{src1}\cdot\texttt{X} - \texttt{src2}\|
5510 \]
5511
5512 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.
5513
5514 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.
5515
5516 See also: \cvCppCross{invert}, \cvCppCross{SVD}, \cvCppCross{eigen}
5517
5518 \cvCppFunc{solveCubic}
5519 Finds the real roots of a cubic equation.
5520
5521 \cvdefCpp{void solveCubic(const Mat\& coeffs, Mat\& roots);}
5522 \begin{description}
5523 \cvarg{coeffs}{The equation coefficients, an array of 3 or 4 elements}
5524 \cvarg{roots}{The destination array of real roots which will have 1 or 3 elements}
5525 \end{description}
5526
5527 The function \texttt{solveCubic} finds the real roots of a cubic equation:
5528
5529 (if coeffs is a 4-element vector)
5530
5531 \[
5532 \texttt{coeffs}[0] x^3 + \texttt{coeffs}[1] x^2 + \texttt{coeffs}[2] x + \texttt{coeffs}[3] = 0
5533 \]
5534
5535 or (if coeffs is 3-element vector):
5536
5537 \[
5538 x^3 + \texttt{coeffs}[0] x^2 + \texttt{coeffs}[1] x + \texttt{coeffs}[2] = 0
5539 \]
5540
5541 The roots are stored to \texttt{roots} array.
5542
5543 \cvCppFunc{solvePoly}
5544 Finds the real or complex roots of a polynomial equation
5545
5546 \cvdefCpp{void solvePoly(const Mat\& coeffs, Mat\& roots, \par int maxIters=20, int fig=100);}
5547 \begin{description}
5548 \cvarg{coeffs}{The array of polynomial coefficients}
5549 \cvarg{roots}{The destination (complex) array of roots}
5550 \cvarg{maxIters}{The maximum number of iterations the algorithm does}
5551 \cvarg{fig}{}
5552 \end{description}
5553
5554 The function \texttt{solvePoly} finds real and complex roots of a polynomial equation:
5555 \[
5556 \texttt{coeffs}[0] x^{n} + \texttt{coeffs}[1] x^{n-1} + ... + \texttt{coeffs}[n-1] x + \texttt{coeffs}[n] = 0
5557 \]
5558
5559 \cvCppFunc{sort}
5560 Sorts each row or each column of a matrix
5561
5562 \cvdefCpp{void sort(const Mat\& src, Mat\& dst, int flags);}
5563 \begin{description}
5564 \cvarg{src}{The source single-channel array}
5565 \cvarg{dst}{The destination array of the same size and the same type as \texttt{src}}
5566 \cvarg{flags}{The operation flags, a combination of the following values:
5567 \begin{description}
5568     \cvarg{CV\_SORT\_EVERY\_ROW}{Each matrix row is sorted independently}
5569     \cvarg{CV\_SORT\_EVERY\_COLUMN}{Each matrix column is sorted independently. This flag and the previous one are mutually exclusive}
5570     \cvarg{CV\_SORT\_ASCENDING}{Each matrix row is sorted in the ascending order}
5571     \cvarg{CV\_SORT\_DESCENDING}{Each matrix row is sorted in the descending order. This flag and the previous one are also mutually exclusive}
5572 \end{description}}
5573 \end{description}
5574
5575 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.
5576
5577 See also: \cvCppCross{sortIdx}, \cvCppCross{randShuffle}
5578
5579 \cvCppFunc{sortIdx}
5580 Sorts each row or each column of a matrix
5581
5582 \cvdefCpp{void sortIdx(const Mat\& src, Mat\& dst, int flags);}
5583 \begin{description}
5584 \cvarg{src}{The source single-channel array}
5585 \cvarg{dst}{The destination integer array of the same size as \texttt{src}}
5586 \cvarg{flags}{The operation flags, a combination of the following values:
5587 \begin{description}
5588     \cvarg{CV\_SORT\_EVERY\_ROW}{Each matrix row is sorted independently}
5589     \cvarg{CV\_SORT\_EVERY\_COLUMN}{Each matrix column is sorted independently. This flag and the previous one are mutually exclusive}
5590     \cvarg{CV\_SORT\_ASCENDING}{Each matrix row is sorted in the ascending order}
5591     \cvarg{CV\_SORT\_DESCENDING}{Each matrix row is sorted in the descending order. This flag and the previous one are also mutually exclusive}
5592 \end{description}}
5593 \end{description}
5594
5595 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:
5596
5597 \begin{lstlisting}
5598 Mat A = Mat::eye(3,3,CV_32F), B;
5599 sortIdx(A, B, CV_SORT_EVERY_ROW + CV_SORT_ASCENDING);
5600 // B will probably contain
5601 // (because of equal elements in A some permutations are possible):
5602 // [[1, 2, 0], [0, 2, 1], [0, 1, 2]]
5603 \end{lstlisting}
5604
5605 See also: \cvCppCross{sort}, \cvCppCross{randShuffle}
5606
5607 \cvCppFunc{split}
5608 Divides multi-channel array into several single-channel arrays
5609
5610 \cvdefCpp{void split(const Mat\& mtx, Mat* mv);\newline
5611 void split(const Mat\& mtx, vector<Mat>\& mv);\newline
5612 void split(const MatND\& mtx, MatND* mv);\newline
5613 void split(const MatND\& mtx, vector<MatND>\& mv);}
5614 \begin{description}
5615 \cvarg{mtx}{The source multi-channel array}
5616 \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}
5617 \end{description}
5618
5619 The functions \texttt{split} split multi-channel array into separate single-channel arrays:
5620
5621 \[ \texttt{mv}[c](I) = \texttt{mtx}(I)_c \]
5622
5623 If you need to extract a single-channel or do some other sophisticated channel permutation, use \cvCppCross{mixChannels}
5624
5625 See also: \cvCppCross{merge}, \cvCppCross{mixChannels}, \cvCppCross{cvtColor}
5626
5627 \cvCppFunc{sqrt}
5628 Calculates square root of array elements
5629
5630 \cvdefCpp{void sqrt(const Mat\& src, Mat\& dst);\newline
5631 void sqrt(const MatND\& src, MatND\& dst);}
5632 \begin{description}
5633 \cvarg{src}{The source floating-point array}
5634 \cvarg{dst}{The destination array; will have the same size and the same type as \texttt{src}}
5635 \end{description}
5636
5637 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}.
5638
5639 See also: \cvCppCross{pow}, \cvCppCross{magnitude}
5640
5641 \cvCppFunc{subtract}
5642 Calculates per-element difference between two arrays or array and a scalar
5643
5644 \cvdefCpp{void subtract(const Mat\& src1, const Mat\& src2, Mat\& dst);\newline
5645 void subtract(const Mat\& src1, const Mat\& src2, \par Mat\& dst, const Mat\& mask);\newline
5646 void subtract(const Mat\& src1, const Scalar\& sc, \par Mat\& dst, const Mat\& mask=Mat());\newline
5647 void subtract(const Scalar\& sc, const Mat\& src2, \par Mat\& dst, const Mat\& mask=Mat());\newline
5648 void subtract(const MatND\& src1, const MatND\& src2, MatND\& dst);\newline
5649 void subtract(const MatND\& src1, const MatND\& src2, \par MatND\& dst, const MatND\& mask);\newline
5650 void subtract(const MatND\& src1, const Scalar\& sc, \par MatND\& dst, const MatND\& mask=MatND());\newline
5651 void subtract(const Scalar\& sc, const MatND\& src2, \par MatND\& dst, const MatND\& mask=MatND());}
5652 \begin{description}
5653 \cvarg{src1}{The first source array}
5654 \cvarg{src2}{The second source array. It must have the same size and same type as \texttt{src1}}
5655 \cvarg{sc}{Scalar; the first or the second input parameter}
5656 \cvarg{dst}{The destination array; it will have the same size and same type as \texttt{src1}; see \texttt{Mat::create}}
5657 \cvarg{mask}{The optional operation mask, 8-bit single channel array;
5658              specifies elements of the destination array to be changed}
5659 \end{description}
5660
5661 The functions \texttt{subtract} compute
5662
5663 \begin{itemize}
5664     \item the difference between two arrays
5665     \[\texttt{dst}(I) = \texttt{saturate}(\texttt{src1}(I) - \texttt{src2}(I))\quad\texttt{if mask}(I)\ne0\]
5666     \item the difference between array and a scalar:
5667     \[\texttt{dst}(I) = \texttt{saturate}(\texttt{src1}(I) - \texttt{sc})\quad\texttt{if mask}(I)\ne0\]
5668     \item the difference between scalar and an array:
5669     \[\texttt{dst}(I) = \texttt{saturate}(\texttt{sc} - \texttt{src2}(I))\quad\texttt{if mask}(I)\ne0\]
5670 \end{itemize}
5671
5672 where \texttt{I} is multi-dimensional index of array elements.
5673
5674 The first function in the above list can be replaced with matrix expressions:
5675 \begin{lstlisting}
5676 dst = src1 - src2;
5677 dst -= src2; // equivalent to subtract(dst, src2, dst);
5678 \end{lstlisting}
5679
5680 See also: \cvCppCross{add}, \cvCppCross{addWeighted}, \cvCppCross{scaleAdd}, \cvCppCross{convertScale},
5681 \cross{Matrix Expressions}, \hyperref[cppfunc.saturatecast]{saturate\_cast}.
5682
5683 \cvclass{SVD}
5684 Class for computing Singular Value Decomposition
5685
5686 \begin{lstlisting}
5687 class SVD
5688 {
5689 public:
5690     enum { MODIFY_A=1, NO_UV=2, FULL_UV=4 };newline
5691     // default empty constructor
5692     SVD();newline
5693     // decomposes m into u, w and vt: m = u*w*vt;newline
5694     // u and vt are orthogonal, w is diagonal
5695     SVD( const Mat& m, int flags=0 );newline
5696     // decomposes m into u, w and vt.
5697     SVD& operator ()( const Mat& m, int flags=0 );newline
5698
5699     // finds such vector x, norm(x)=1, so that m*x = 0,
5700     // where m is singular matrix
5701     static void solveZ( const Mat& m, Mat& dst );newline
5702     // does back-subsitution:
5703     // dst = vt.t()*inv(w)*u.t()*rhs ~ inv(m)*rhs
5704     void backSubst( const Mat& rhs, Mat& dst ) const;newline
5705
5706     Mat u, w, vt;
5707 };
5708 \end{lstlisting}
5709
5710 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.
5711 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.
5712
5713 See also: \cvCppCross{invert}, \cvCppCross{solve}, \cvCppCross{eigen}, \cvCppCross{determinant}
5714
5715 \cvCppFunc{sum}
5716 Calculates sum of array elements
5717
5718 \cvdefCpp{Scalar sum(const Mat\& mtx);\newline
5719 Scalar sum(const MatND\& mtx);}
5720 \begin{description}
5721 \cvarg{mtx}{The source array; must have 1 to 4 channels}
5722 \end{description}
5723
5724 The functions \texttt{sum} calculate and return the sum of array elements, independently for each channel.
5725
5726 See also: \cvCppCross{countNonZero}, \cvCppCross{mean}, \cvCppCross{meanStdDev}, \cvCppCross{norm}, \cvCppCross{minMaxLoc}, \cvCppCross{reduce}
5727
5728 \cvCppFunc{theRNG}
5729 Returns the default random number generator
5730
5731 \cvdefCpp{RNG\& theRNG();}
5732
5733 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()}.
5734
5735 See also: \cvCppCross{RNG}, \cvCppCross{randu}, \cvCppCross{randn}
5736
5737 \cvCppFunc{trace}
5738 Returns the trace of a matrix
5739
5740 \cvdefCpp{Scalar trace(const Mat\& mtx);}
5741 \begin{description}
5742 \cvarg{mtx}{The source matrix}
5743 \end{description}
5744
5745 The function \texttt{trace} returns the sum of the diagonal elements of the matrix \texttt{mtx}.
5746
5747 \[ \mathrm{tr}(\texttt{mtx}) = \sum_i \texttt{mtx}(i,i) \]
5748
5749
5750 \cvCppFunc{transform}
5751 Performs matrix transformation of every array element.
5752
5753 \cvdefCpp{void transform(const Mat\& src, \par Mat\& dst, const Mat\& mtx );}
5754 \begin{description}
5755 \cvarg{src}{The source array; must have as many channels (1 to 4) as \texttt{mtx.cols} or \texttt{mtx.cols-1}}
5756 \cvarg{dst}{The destination array; will have the same size and depth as \texttt{src} and as many channels as \texttt{mtx.rows}}
5757 \cvarg{mtx}{The transformation matrix}
5758 \end{description}
5759
5760 The function \texttt{transform} performs matrix transformation of every element of array \texttt{src} and stores the results in \texttt{dst}:
5761
5762 \[
5763 \texttt{dst}(I) = \texttt{mtx} \cdot \texttt{src}(I)
5764 \]
5765 (when \texttt{mtx.cols=src.channels()}), or
5766
5767 \[
5768 \texttt{dst}(I) = \texttt{mtx} \cdot [\texttt{src}(I); 1]
5769 \]
5770 (when \texttt{mtx.cols=src.channels()+1})
5771
5772 That is, every element of an \texttt{N}-channel array \texttt{src} is
5773 considered as \texttt{N}-element vector, which is transformed using
5774 a $\texttt{M} \times \texttt{N}$ or $\texttt{M} \times \texttt{N+1}$ matrix \texttt{mtx} into
5775 an element of \texttt{M}-channel array \texttt{dst}.
5776
5777 The function may be used for geometrical transformation of $N$-dimensional
5778 points, arbitrary linear color space transformation (such as various kinds of RGB$\rightarrow$YUV transforms), shuffling the image channels and so forth.
5779
5780 See also: \cvCppCross{perspectiveTransform}, \cvCppCross{getAffineTransform}, \cvCppCross{estimateRigidTransform}, \cvCppCross{warpAffine}, \cvCppCross{warpPerspective}
5781
5782 \cvCppFunc{transpose}
5783 Transposes a matrix
5784
5785 \cvdefCpp{void transpose(const Mat\& src, Mat\& dst);}
5786 \begin{description}
5787 \cvarg{src}{The source array}
5788 \cvarg{dst}{The destination array of the same type as \texttt{src}}
5789 \end{description}
5790
5791 The function \cvCppCross{transpose} transposes the matrix \texttt{src}:
5792
5793 \[ \texttt{dst}(i,j) = \texttt{src}(j,i) \]
5794
5795 Note that no complex conjugation is done in the case of a complex
5796 matrix, it should be done separately if needed.
5797
5798 \fi