]> rtime.felk.cvut.cz Git - opencv.git/blob - opencv/doc/cxcore_array_operations.tex
ce0a1b35294ddcf4d83a49799f76ea9af13ea603
[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 \ifC
167 The following sample demonstrates how to calculate the absolute value of floating-point array elements by clearing the most-significant bit:
168
169 \begin{lstlisting}
170 float a[] = { -1, 2, -3, 4, -5, 6, -7, 8, -9 };
171 CvMat A = cvMat(3, 3, CV\_32F, &a);
172 int i, absMask = 0x7fffffff;
173 cvAndS(&A, cvRealScalar(*(float*)&absMask), &A, 0);
174 for(i = 0; i < 9; i++ )
175     printf("%.1f ", a[i]);
176 \end{lstlisting}
177
178 The code should print:
179
180 \begin{lstlisting}
181 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0
182 \end{lstlisting}
183 \fi
184
185 \cvCPyFunc{Avg}
186 Calculates average (mean) of array elements.
187
188 \cvdefC{CvScalar cvAvg(const CvArr* arr, const CvArr* mask=NULL);}
189 \cvdefPy{Avg(arr,mask=NULL)-> CvScalar}
190
191 \begin{description}
192 \cvarg{arr}{The array}
193 \cvarg{mask}{The optional operation mask}
194 \end{description}
195
196 The function calculates the average value \texttt{M} of array elements, independently for each channel:
197
198 \[
199 \begin{array}{l}
200 N = \sum_I (\texttt{mask}(I) \ne 0)\\
201 M_c = \frac{\sum_{I, \, \texttt{mask}(I) \ne 0} \texttt{arr}(I)_c}{N}
202 \end{array}
203 \]
204
205 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 $ .
206
207 \cvCPyFunc{AvgSdv}
208 Calculates average (mean) of array elements.
209
210 \cvdefC{void cvAvgSdv(const CvArr* arr, CvScalar* mean, CvScalar* stdDev, const CvArr* mask=NULL);}
211 \cvdefPy{AvgSdv(arr,mask=NULL)-> (mean, stdDev)}
212
213 \begin{description}
214 \cvarg{arr}{The array}
215 \ifC
216 \cvarg{mean}{Pointer to the output mean value, may be NULL if it is not needed}
217 \cvarg{stdDev}{Pointer to the output standard deviation}
218 \fi
219 \cvarg{mask}{The optional operation mask}
220 \ifPy
221 \cvarg{mean}{Mean value, a CvScalar}
222 \cvarg{stdDev}{Standard deviation, a CvScalar}
223 \fi
224
225 \end{description}
226
227 The function calculates the average value and standard deviation of array elements, independently for each channel:
228
229 \[
230 \begin{array}{l}
231 N = \sum_I (\texttt{mask}(I) \ne 0)\\
232 mean_c = \frac{1}{N} \, \sum_{ I, \, \texttt{mask}(I) \ne 0} \texttt{arr}(I)_c\\
233 stdDev_c = \sqrt{\frac{1}{N} \, \sum_{ I, \, \texttt{mask}(I) \ne 0} (\texttt{arr}(I)_c - mean_c)^2}
234 \end{array}
235 \]
236
237 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 $stdDev_0$).
238
239 \cvCPyFunc{CalcCovarMatrix}
240 Calculates covariance matrix of a set of vectors.
241
242 \cvdefC{
243 void cvCalcCovarMatrix(\par const CvArr** vects,\par int count,\par CvArr* covMat,\par CvArr* avg,\par int flags);}
244 \cvdefPy{CalcCovarMatrix(vects,covMat,avg,flags)-> None}
245
246 \begin{description}
247 \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}
248 \ifC
249 \cvarg{count}{The number of input vectors}
250 \fi
251 \cvarg{covMat}{The output covariance matrix that should be floating-point and square}
252 \cvarg{avg}{The input or output (depending on the flags) array - the mean (average) vector of the input vectors}
253 \cvarg{flags}{The operation flags, a combination of the following values
254 \begin{description}
255 \cvarg{CV\_COVAR\_SCRAMBLED}{The output covariance matrix is calculated as:
256 \[
257  \texttt{scale} * [ \texttt{vects} [0]- \texttt{avg} ,\texttt{vects} [1]- \texttt{avg} ,...]^T \cdot [\texttt{vects} [0]-\texttt{avg} ,\texttt{vects} [1]-\texttt{avg} ,...] 
258 \],
259 that is, the covariance matrix is
260 $\texttt{count} \times \texttt{count}$.
261 Such an unusual covariance matrix is used for fast PCA
262 of a set of very large vectors (see, for example, the EigenFaces technique
263 for face recognition). Eigenvalues of this "scrambled" matrix will
264 match the eigenvalues of the true covariance matrix and the "true"
265 eigenvectors can be easily calculated from the eigenvectors of the
266 "scrambled" covariance matrix.}
267 \cvarg{CV\_COVAR\_NORMAL}{The output covariance matrix is calculated as:
268 \[
269  \texttt{scale} * [ \texttt{vects} [0]- \texttt{avg} ,\texttt{vects} [1]- \texttt{avg} ,...] \cdot [\texttt{vects} [0]-\texttt{avg} ,\texttt{vects} [1]-\texttt{avg} ,...]^T 
270 \],
271 that is, \texttt{covMat} will be a covariance matrix
272 with the same linear size as the total number of elements in each
273 input vector. One and only one of \texttt{CV\_COVAR\_SCRAMBLED} and
274 \texttt{CV\_COVAR\_NORMAL} must be specified}
275 \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.}
276 \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').}
277
278 \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.}
279 \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.}
280
281 \end{description}}
282 \end{description}
283
284 The function calculates the covariance matrix
285 and, optionally, the mean vector of the set of input vectors. The function
286 can be used for PCA, for comparing vectors using Mahalanobis distance and so forth.
287
288 \cvCPyFunc{CartToPolar}
289 Calculates the magnitude and/or angle of 2d vectors.
290
291 \cvdefC{void cvCartToPolar(\par const CvArr* x,\par const CvArr* y,\par CvArr* magnitude,\par CvArr* angle=NULL,\par int angleInDegrees=0);}
292 \cvdefPy{CartToPolar(x,y,magnitude,angle=NULL,angleInDegrees=0)-> None}
293
294 \begin{description}
295 \cvarg{x}{The array of x-coordinates}
296 \cvarg{y}{The array of y-coordinates}
297 \cvarg{magnitude}{The destination array of magnitudes, may be set to NULL if it is not needed}
298 \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).}
299 \cvarg{angleInDegrees}{The flag indicating whether the angles are measured in radians, which is default mode, or in degrees}
300 \end{description}
301
302 The function calculates either the magnitude, angle, or both of every 2d vector (x(I),y(I)):
303
304 \begin{lstlisting}
305
306 magnitude(I)=sqrt(x(I)^2^+y(I)^2^ ),
307 angle(I)=atan(y(I)/x(I) )
308
309 \end{lstlisting}
310
311 The angles are calculated with 0.1 degree accuracy. For the (0,0) point, the angle is set to 0.
312
313 \cvCPyFunc{Cbrt}
314 Calculates the cubic root
315
316 \cvdefC{float cvCbrt(float value);}
317 \cvdefPy{Cbrt(value)-> float}
318
319 \begin{description}
320 \cvarg{value}{The input floating-point value}
321 \end{description}
322
323
324 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.
325
326 \cvCPyFunc{ClearND}
327 Clears a specific array element.
328 \cvdefC{void cvClearND(CvArr* arr, int* idx);}
329 \cvdefPy{ClearND(arr,idx)-> None}
330
331 \begin{description}
332 \cvarg{arr}{Input array}
333 \cvarg{idx}{Array of the element indices}
334 \end{description}
335
336 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.
337
338 \cvCPyFunc{CloneImage}
339 Makes a full copy of an image, including the header, data, and ROI.
340
341 \cvdefC{IplImage* cvCloneImage(const IplImage* image);}
342 \cvdefPy{CloneImage(image)-> copy}
343
344 \begin{description}
345 \cvarg{image}{The original image}
346 \end{description}
347
348 The returned \texttt{IplImage*} points to the image copy.
349
350 \cvCPyFunc{CloneMat}
351 Creates a full matrix copy.
352
353 \cvdefC{CvMat* cvCloneMat(const CvMat* mat);}
354 \cvdefPy{CloneMat(mat)-> copy}
355
356 \begin{description}
357 \cvarg{mat}{Matrix to be copied}
358 \end{description}
359
360 Creates a full copy of a matrix and returns a pointer to the copy.
361
362 \cvCPyFunc{CloneMatND}
363 Creates full copy of a multi-dimensional array and returns a pointer to the copy.
364
365 \cvdefC{CvMatND* cvCloneMatND(const CvMatND* mat);}
366 \cvdefPy{CloneMatND(mat)-> copy}
367
368 \begin{description}
369 \cvarg{mat}{Input array}
370 \end{description}
371
372
373 \ifC % {
374 \cvCPyFunc{CloneSparseMat}
375 Creates full copy of sparse array.
376
377 \cvdefC{CvSparseMat* cvCloneSparseMat(const CvSparseMat* mat);}
378 \cvdefPy{CloneSparseMat(mat) -> mat}
379
380 \begin{description}
381 \cvarg{mat}{Input array}
382 \end{description}
383
384 The function creates a copy of the input array and returns pointer to the copy.
385 \fi % }
386
387 \cvCPyFunc{Cmp}
388 Performs per-element comparison of two arrays.
389
390 \cvdefC{void cvCmp(const CvArr* src1, const CvArr* src2, CvArr* dst, int cmpOp);}
391 \cvdefPy{Cmp(src1,src2,dst,cmpOp)-> None}
392
393 \begin{description}
394 \cvarg{src1}{The first source array}
395 \cvarg{src2}{The second source array. Both source arrays must have a single channel.}
396 \cvarg{dst}{The destination array, must have 8u or 8s type}
397 \cvarg{cmpOp}{The flag specifying the relation between the elements to be checked
398 \begin{description}
399  \cvarg{CV\_CMP\_EQ}{src1(I) "equal to" value}
400  \cvarg{CV\_CMP\_GT}{src1(I) "greater than" value}
401  \cvarg{CV\_CMP\_GE}{src1(I) "greater or equal" value}
402  \cvarg{CV\_CMP\_LT}{src1(I) "less than" value}
403  \cvarg{CV\_CMP\_LE}{src1(I) "less or equal" value}
404  \cvarg{CV\_CMP\_NE}{src1(I) "not equal" value}
405 \end{description}}
406 \end{description}
407
408 The function compares the corresponding elements of two arrays and fills the destination mask array:
409
410 \begin{lstlisting}
411 dst(I)=src1(I) op src2(I),
412 \end{lstlisting}
413
414 \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)
415
416 \cvCPyFunc{CmpS}
417 Performs per-element comparison of an array and a scalar.
418
419 \cvdefC{void cvCmpS(const CvArr* src, double value, CvArr* dst, int cmpOp);}
420 \cvdefPy{CmpS(src,value,dst,cmpOp)-> None}
421
422 \begin{description}
423 \cvarg{src}{The source array, must have a single channel}
424 \cvarg{value}{The scalar value to compare each array element with}
425 \cvarg{dst}{The destination array, must have 8u or 8s type}
426 \cvarg{cmpOp}{The flag specifying the relation between the elements to be checked
427 \begin{description}
428  \cvarg{CV\_CMP\_EQ}{src1(I) "equal to" value}
429  \cvarg{CV\_CMP\_GT}{src1(I) "greater than" value}
430  \cvarg{CV\_CMP\_GE}{src1(I) "greater or equal" value}
431  \cvarg{CV\_CMP\_LT}{src1(I) "less than" value}
432  \cvarg{CV\_CMP\_LE}{src1(I) "less or equal" value}
433  \cvarg{CV\_CMP\_NE}{src1(I) "not equal" value}
434 \end{description}}
435 \end{description}
436
437 The function compares the corresponding elements of an array and a scalar and fills the destination mask array:
438
439 \begin{lstlisting}
440 dst(I)=src(I) op scalar
441 \end{lstlisting}
442
443 where \texttt{op} is $=,\; >,\; \ge,\; <,\; \le\; or\; \ne$.
444
445 \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).
446
447 \ifPy % {
448 \cvCPyFunc{Convert}
449 Converts one array to another.
450
451 \cvdefPy{Convert(src,dst)-> None}
452
453 \begin{description}
454 \cvarg{src}{Source array}
455 \cvarg{dst}{Destination array}
456 \end{description}
457
458
459 The type of conversion is done with rounding and saturation, that is if the
460 result of scaling + conversion can not be represented exactly by a value
461 of the destination array element type, it is set to the nearest representable
462 value on the real axis.
463
464 All the channels of multi-channel arrays are processed independently.
465
466 \fi % }
467
468 \cvCPyFunc{ConvertScale}
469 Converts one array to another with optional linear transformation.
470
471 \cvdefC{void cvConvertScale(const CvArr* src, CvArr* dst, double scale=1, double shift=0);}
472 \cvdefPy{ConvertScale(src,dst,scale=1.0,shift=0.0)-> None}
473
474 \ifC
475 \begin{lstlisting}
476 #define cvCvtScale cvConvertScale
477 #define cvScale  cvConvertScale
478 #define cvConvert(src, dst )  cvConvertScale((src), (dst), 1, 0 )
479 \end{lstlisting}
480 \fi
481
482 \begin{description}
483 \cvarg{src}{Source array}
484 \cvarg{dst}{Destination array}
485 \cvarg{scale}{Scale factor}
486 \cvarg{shift}{Value added to the scaled source array elements}
487 \end{description}
488
489
490 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:
491
492 \[
493 \texttt{dst}(I) = \texttt{scale} \texttt{src}(I) + (\texttt{shift}_0,\texttt{shift}_1,...)
494 \]
495
496 All the channels of multi-channel arrays are processed independently.
497
498 The type of conversion is done with rounding and saturation, that is if the
499 result of scaling + conversion can not be represented exactly by a value
500 of the destination array element type, it is set to the nearest representable
501 value on the real axis.
502
503 In the case of \texttt{scale=1, shift=0} no prescaling is done. This is a specially
504 optimized case and it has the appropriate \cvCPyCross{Convert} name. If
505 source and destination array types have equal types, this is also a
506 special case that can be used to scale and shift a matrix or an image
507 and that is caled \cvCPyCross{Scale}.
508
509
510 \cvCPyFunc{ConvertScaleAbs}
511 Converts input array elements to another 8-bit unsigned integer with optional linear transformation.
512
513 \cvdefC{void cvConvertScaleAbs(const CvArr* src, CvArr* dst, double scale=1, double shift=0);}
514 \cvdefPy{ConvertScaleAbs(src,dst,scale=1.0,shift=0.0)-> None}
515
516 \begin{description}
517 \cvarg{src}{Source array}
518 \cvarg{dst}{Destination array (should have 8u depth)}
519 \cvarg{scale}{ScaleAbs factor}
520 \cvarg{shift}{Value added to the scaled source array elements}
521 \end{description}
522
523 The function is similar to \cvCPyCross{ConvertScale}, but it stores absolute values of the conversion results:
524
525 \[
526 \texttt{dst}(I) = |\texttt{scale} \texttt{src}(I) + (\texttt{shift}_0,\texttt{shift}_1,...)|
527 \]
528
529 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.
530
531 \cvCPyFunc{CvtScaleAbs}
532 Converts input array elements to another 8-bit unsigned integer with optional linear transformation.
533
534 \cvdefC{void cvCvtScaleAbs(const CvArr* src, CvArr* dst, double scale=1, double shift=0);}
535 \cvdefPy{CvtScaleAbs(src,dst,scale=1.0,shift=0.0)-> None}
536
537 \begin{description}
538 \cvarg{src}{Source array}
539 \cvarg{dst}{Destination array (should have 8u depth)}
540 \cvarg{scale}{ScaleAbs factor}
541 \cvarg{shift}{Value added to the scaled source array elements}
542 \end{description}
543
544
545
546 The function is similar to \cvCPyCross{ConvertScale}, but it stores absolute values of the conversion results:
547
548 \[
549 \texttt{dst}(I) = |\texttt{scale} \texttt{src}(I) + (\texttt{shift}_0,\texttt{shift}_1,...)|
550 \]
551
552 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.
553
554 \cvCPyFunc{Copy}
555 Copies one array to another.
556
557 \cvdefC{void cvCopy(const CvArr* src, CvArr* dst, const CvArr* mask=NULL);}
558 \cvdefPy{Copy(src,dst,mask=NULL)-> None}
559
560 \begin{description}
561 \cvarg{src}{The source array}
562 \cvarg{dst}{The destination array}
563 \cvarg{mask}{Operation mask, 8-bit single channel array; specifies elements of the destination array to be changed}
564 \end{description}
565
566
567 The function copies selected elements from an input array to an output array:
568
569 \[
570 \texttt{dst}(I)=\texttt{src}(I) \quad \text{if} \quad \texttt{mask}(I) \ne 0.
571 \]
572
573 If any of the passed arrays is of \texttt{IplImage} type, then its ROI
574 and COI fields are used. Both arrays must have the same type, the same
575 number of dimensions, and the same size. The function can also copy sparse
576 arrays (mask is not supported in this case).
577
578 \cvCPyFunc{CountNonZero}
579 Counts non-zero array elements.
580
581 \cvdefC{int cvCountNonZero(const CvArr* arr);}
582 \cvdefPy{CountNonZero(arr)-> int}
583
584 \begin{description}
585 \cvarg{arr}{The array must be a single-channel array or a multi-channel image with COI set}
586 \end{description}
587
588
589 The function returns the number of non-zero elements in arr:
590
591 \[ \sum_I (\texttt{arr}(I) \ne 0) \]
592
593 In the case of \texttt{IplImage} both ROI and COI are supported.
594
595
596 \cvCPyFunc{CreateData}
597 Allocates array data
598
599 \cvdefC{void cvCreateData(CvArr* arr);}
600 \cvdefPy{CreateData(arr) -> None}
601
602 \begin{description}
603 \cvarg{arr}{Array header}
604 \end{description}
605
606
607 The function allocates image, matrix or
608 multi-dimensional array data. Note that in the case of matrix types OpenCV
609 allocation functions are used and in the case of IplImage they are used
610 unless \texttt{CV\_TURN\_ON\_IPL\_COMPATIBILITY} was called. In the
611 latter case IPL functions are used to allocate the data.
612
613 \cvCPyFunc{CreateImage}
614 Creates an image header and allocates the image data.
615
616 \cvdefC{IplImage* cvCreateImage(CvSize size, int depth, int channels);}
617 \cvdefPy{CreateImage(size, depth, channels)->image}
618
619 \begin{description}
620 \cvarg{size}{Image width and height}
621 \cvarg{depth}{Bit depth of image elements. See \cross{IplImage} for valid depths.}
622 \cvarg{channels}{Number of channels per pixel. See \cross{IplImage} for details. This function only creates images with interleaved channels.}
623 \end{description}
624
625 \ifC
626 This call is a shortened form of
627 \begin{lstlisting}
628 header = cvCreateImageHeader(size, depth, channels);
629 cvCreateData(header);
630 \end{lstlisting}
631 \fi
632
633 \cvCPyFunc{CreateImageHeader}
634 Creates an image header but does not allocate the image data.
635
636 \cvdefC{IplImage* cvCreateImageHeader(CvSize size, int depth, int channels);}
637 \cvdefPy{CreateImageHeader(size, depth, channels) -> image}
638
639 \begin{description}
640 \cvarg{size}{Image width and height}
641 \cvarg{depth}{Image depth (see \cvCPyCross{CreateImage})}
642 \cvarg{channels}{Number of channels (see \cvCPyCross{CreateImage})}
643 \end{description}
644
645 \ifC
646 This call is an analogue of
647 \begin{lstlisting}
648 hdr=iplCreateImageHeader(channels, 0, depth,
649                       channels == 1 ? "GRAY" : "RGB",
650                       channels == 1 ? "GRAY" : channels == 3 ? "BGR" :
651                       channels == 4 ? "BGRA" : "",
652                       IPL_DATA_ORDER_PIXEL, IPL_ORIGIN_TL, 4,
653                       size.width, size.height,
654                       0,0,0,0);
655 \end{lstlisting}
656 but it does not use IPL functions by default (see the \texttt{CV\_TURN\_ON\_IPL\_COMPATIBILITY} macro).
657 \fi
658
659 \cvCPyFunc{CreateMat}\label{cvCreateMat}
660 Creates a matrix header and allocates the matrix data. 
661
662 \cvdefC{CvMat* cvCreateMat(\par int rows,\par int cols,\par int type);}
663 \cvdefPy{CreateMat(rows, cols, type) -> mat}
664
665 \begin{description}
666 \cvarg{rows}{Number of rows in the matrix}
667 \cvarg{cols}{Number of columns in the matrix}
668 \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.}
669 \end{description}
670
671 \ifC
672 This is the concise form for:
673
674 \begin{lstlisting}
675 CvMat* mat = cvCreateMatHeader(rows, cols, type);
676 cvCreateData(mat);
677 \end{lstlisting}
678 \fi
679
680 \cvCPyFunc{CreateMatHeader}
681 Creates a matrix header but does not allocate the matrix data.
682
683 \cvdefC{CvMat* cvCreateMatHeader(\par int rows,\par int cols,\par int type);}
684 \cvdefPy{CreateMatHeader(rows, cols, type) -> mat}
685
686 \begin{description}
687 \cvarg{rows}{Number of rows in the matrix}
688 \cvarg{cols}{Number of columns in the matrix}
689 \cvarg{type}{Type of the matrix elements, see \cvCPyCross{CreateMat}}
690 \end{description}
691
692 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}.
693
694 \cvCPyFunc{CreateMatND}
695 Creates the header and allocates the data for a multi-dimensional dense array.
696
697 \cvdefC{CvMatND* cvCreateMatND(\par int dims,\par const int* sizes,\par int type);}
698 \cvdefPy{CreateMatND(dims, type) -> None}
699
700 \begin{description}
701 \ifPy
702 \cvarg{dims}{List or tuple of array dimensions, up to 32 in length.}
703 \else
704 \cvarg{dims}{Number of array dimensions. This must not exceed CV\_MAX\_DIM (32 by default, but can be changed at build time).}
705 \cvarg{sizes}{Array of dimension sizes.}
706 \fi
707 \cvarg{type}{Type of array elements, see \cvCPyCross{CreateMat}.}
708 \end{description}
709
710 This is a short form for:
711
712 \ifC
713 \begin{lstlisting}
714 CvMatND* mat = cvCreateMatNDHeader(dims, sizes, type);
715 cvCreateData(mat);
716 \end{lstlisting}
717 \fi
718
719 \cvCPyFunc{CreateMatNDHeader}
720 Creates a new matrix header but does not allocate the matrix data.
721
722 \cvdefC{CvMatND* cvCreateMatNDHeader(\par int dims,\par const int* sizes,\par int type);}
723 \cvdefPy{CreateMatNDHeader(dims, type) -> None}
724
725 \begin{description}
726 \ifPy
727 \cvarg{dims}{List or tuple of array dimensions, up to 32 in length.}
728 \else
729 \cvarg{dims}{Number of array dimensions}
730 \cvarg{sizes}{Array of dimension sizes}
731 \fi
732 \cvarg{type}{Type of array elements, see \cvCPyCross{CreateMat}}
733 \end{description}
734
735 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}.
736
737 \ifC % {
738 \cvCPyFunc{CreateSparseMat}
739 Creates sparse array.
740
741 \cvdefC{CvSparseMat* cvCreateSparseMat(int dims, const int* sizes, int type);}
742 \cvdefPy{CreateSparseMat(dims, type) -> cvmat}
743
744 \begin{description}
745 \ifC
746 \cvarg{dims}{Number of array dimensions. In contrast to the dense matrix, the number of dimensions is practically unlimited (up to $2^{16}$).}
747 \cvarg{sizes}{Array of dimension sizes}
748 \else
749 \cvarg{dims}{List or tuple of array dimensions.}
750 \fi
751 \cvarg{type}{Type of array elements. The same as for CvMat}
752 \end{description}
753
754 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.
755 \fi % }
756
757 \cvCPyFunc{CrossProduct}
758 Calculates the cross product of two 3D vectors.
759
760 \cvdefC{void cvCrossProduct(const CvArr* src1, const CvArr* src2, CvArr* dst);}
761 \cvdefPy{CrossProduct(src1,src2,dst)-> None}
762
763 \begin{description}
764 \cvarg{src1}{The first source vector}
765 \cvarg{src2}{The second source vector}
766 \cvarg{dst}{The destination vector}
767 \end{description}
768
769
770 The function calculates the cross product of two 3D vectors:
771
772 \[ \texttt{dst} = \texttt{src1} \times \texttt{src2} \]
773 or:
774 \[
775 \begin{array}{l}
776 \texttt{dst}_1 = \texttt{src1}_2 \texttt{src2}_3 - \texttt{src1}_3 \texttt{src2}_2\\
777 \texttt{dst}_2 = \texttt{src1}_3 \texttt{src2}_1 - \texttt{src1}_1 \texttt{src2}_3\\
778 \texttt{dst}_3 = \texttt{src1}_1 \texttt{src2}_2 - \texttt{src1}_2 \texttt{src2}_1
779 \end{array}
780 \]
781
782 \subsection{CvtPixToPlane}
783
784 Synonym for \cross{Split}.
785
786 \cvCPyFunc{DCT}
787 Performs a forward or inverse Discrete Cosine transform of a 1D or 2D floating-point array.
788
789 \cvdefC{void cvDCT(const CvArr* src, CvArr* dst, int flags);}
790 \cvdefPy{DCT(src,dst,flags)-> None}
791
792 \begin{description}
793 \cvarg{src}{Source array, real 1D or 2D array}
794 \cvarg{dst}{Destination array of the same size and same type as the source}
795 \cvarg{flags}{Transformation flags, a combination of the following values
796 \begin{description}
797 \cvarg{CV\_DXT\_FORWARD}{do a forward 1D or 2D transform.}
798 \cvarg{CV\_DXT\_INVERSE}{do an inverse 1D or 2D transform.}
799 \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.}
800 \end{description}}
801 \end{description}
802
803 The function performs a forward or inverse transform of a 1D or 2D floating-point array:
804
805 Forward Cosine transform of 1D vector of $N$ elements:
806 \[Y = C^{(N)} \cdot X\]
807 where
808 \[C^{(N)}_{jk}=\sqrt{\alpha_j/N}\cos\left(\frac{\pi(2k+1)j}{2N}\right)\]
809 and $\alpha_0=1$, $\alpha_j=2$ for $j > 0$.
810
811 Inverse Cosine transform of 1D vector of N elements:
812 \[X = \left(C^{(N)}\right)^{-1} \cdot Y = \left(C^{(N)}\right)^T \cdot Y\]
813 (since $C^{(N)}$ is orthogonal matrix, $C^{(N)} \cdot \left(C^{(N)}\right)^T = I$)
814
815 Forward Cosine transform of 2D $M \times N$ matrix:
816 \[Y = C^{(N)} \cdot X \cdot \left(C^{(N)}\right)^T\]
817
818 Inverse Cosine transform of 2D vector of $M \times N$ elements:
819 \[X = \left(C^{(N)}\right)^T \cdot X \cdot C^{(N)}\]
820
821
822 \cvCPyFunc{DFT}
823 Performs a forward or inverse Discrete Fourier transform of a 1D or 2D floating-point array.
824
825 \cvdefC{void cvDFT(const CvArr* src, CvArr* dst, int flags, int nonzeroRows=0);}
826 \cvdefPy{DFT(src,dst,flags,nonzeroRows=0)-> None}
827
828 \begin{description}
829 \cvarg{src}{Source array, real or complex}
830 \cvarg{dst}{Destination array of the same size and same type as the source}
831 \cvarg{flags}{Transformation flags, a combination of the following values
832 \begin{description}
833 \cvarg{CV\_DXT\_FORWARD}{do a forward 1D or 2D transform. The result is not scaled.}
834 \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.}
835 \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}.}
836 \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.}
837 \cvarg{CV\_DXT\_INVERSE\_SCALE}{same as \texttt{CV\_DXT\_INVERSE + CV\_DXT\_SCALE}}
838 \end{description}}
839 \cvarg{nonzeroRows}{Number of nonzero rows in the source array
840 (in the case of a forward 2d transform), or a number of rows of interest in
841 the destination array (in the case of an inverse 2d transform). If the value
842 is negative, zero, or greater than the total number of rows, it is
843 ignored. The parameter can be used to speed up 2d convolution/correlation
844 when computing via DFT. See the example below.}
845 \end{description}
846
847 The function performs a forward or inverse transform of a 1D or 2D floating-point array:
848
849
850 Forward Fourier transform of 1D vector of N elements:
851 \[y = F^{(N)} \cdot x, where F^{(N)}_{jk}=exp(-i \cdot 2\pi \cdot j \cdot k/N)\], 
852 \[i=sqrt(-1)\]
853
854 Inverse Fourier transform of 1D vector of N elements:
855 \[x'= (F^{(N)})^{-1} \cdot y = conj(F^(N)) \cdot y
856 x = (1/N) \cdot x\]
857
858 Forward Fourier transform of 2D vector of M $\times$ N elements:
859 \[Y = F^{(M)} \cdot X \cdot F^{(N)}\]
860
861 Inverse Fourier transform of 2D vector of M $\times$ N elements:
862 \[X'= conj(F^{(M)}) \cdot Y \cdot conj(F^{(N)})
863 X = (1/(M \cdot N)) \cdot X'\]
864
865
866 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:
867
868 \[\begin{bmatrix}
869 Re Y_{0,0} & Re Y_{0,1} & Im Y_{0,1} & Re Y_{0,2} & Im Y_{0,2} & \cdots & Re Y_{0,N/2-1} & Im Y_{0,N/2-1} & Re Y_{0,N/2} \\
870 Re Y_{1,0} & Re Y_{1,1} & Im Y_{1,1} & Re Y_{1,2} & Im Y_{1,2} & \cdots & Re Y_{1,N/2-1} & Im Y_{1,N/2-1} & Re Y_{1,N/2} \\
871 Im Y_{1,0} & Re Y_{2,1} & Im Y_{2,1} & Re Y_{2,2} & Im Y_{2,2} & \cdots & Re Y_{2,N/2-1} & Im Y_{2,N/2-1} & Im Y_{1,N/2} \\
872 \hdotsfor{9} \\
873 Re Y_{M/2-1,0} &  Re Y_{M-3,1}  & Im Y_{M-3,1} & \hdotsfor{3} & Re Y_{M-3,N/2-1} & Im Y_{M-3,N/2-1}& Re Y_{M/2-1,N/2} \\
874 Im Y_{M/2-1,0} &  Re Y_{M-2,1}  & Im Y_{M-2,1} & \hdotsfor{3} & Re Y_{M-2,N/2-1} & Im Y_{M-2,N/2-1}& Im Y_{M/2-1,N/2} \\
875 Re Y_{M/2,0}  &  Re Y_{M-1,1} &  Im Y_{M-1,1} & \hdotsfor{3} & Re Y_{M-1,N/2-1} & Im Y_{M-1,N/2-1}& Re Y_{M/2,N/2}
876 \end{bmatrix}
877 \]
878
879
880 Note: the last column is present if \texttt{N} is even, the last row is present if \texttt{M} is even.
881 In the case of 1D real transform the result looks like the first row of the above matrix.
882
883 Here is the example of how to compute 2D convolution using DFT.
884
885 \ifC
886 \begin{lstlisting}
887 CvMat* A = cvCreateMat(M1, N1, CVg32F);
888 CvMat* B = cvCreateMat(M2, N2, A->type);
889
890 // it is also possible to have only abs(M2-M1)+1 times abs(N2-N1)+1
891 // part of the full convolution result
892 CvMat* conv = cvCreateMat(A->rows + B->rows - 1, A->cols + B->cols - 1, 
893                            A->type);
894
895 // initialize A and B
896 ...
897
898 int dftgM = cvGetOptimalDFTSize(A->rows + B->rows - 1);
899 int dftgN = cvGetOptimalDFTSize(A->cols + B->cols - 1);
900
901 CvMat* dftgA = cvCreateMat(dft\_M, dft\_N, A->type);
902 CvMat* dftgB = cvCreateMat(dft\_M, dft\_N, B->type);
903 CvMat tmp;
904
905 // copy A to dftgA and pad dft\_A with zeros
906 cvGetSubRect(dftgA, &tmp, cvRect(0,0,A->cols,A->rows));
907 cvCopy(A, &tmp);
908 cvGetSubRect(dftgA, &tmp, cvRect(A->cols,0,dft\_A->cols - A->cols,A->rows));
909 cvZero(&tmp);
910 // no need to pad bottom part of dftgA with zeros because of
911 // use nonzerogrows parameter in cvDFT() call below
912
913 cvDFT(dftgA, dft\_A, CV\_DXT\_FORWARD, A->rows);
914
915 // repeat the same with the second array
916 cvGetSubRect(dftgB, &tmp, cvRect(0,0,B->cols,B->rows));
917 cvCopy(B, &tmp);
918 cvGetSubRect(dftgB, &tmp, cvRect(B->cols,0,dft\_B->cols - B->cols,B->rows));
919 cvZero(&tmp);
920 // no need to pad bottom part of dftgB with zeros because of
921 // use nonzerogrows parameter in cvDFT() call below
922
923 cvDFT(dftgB, dft\_B, CV\_DXT\_FORWARD, B->rows);
924
925 cvMulSpectrums(dftgA, dft\_B, dft\_A, 0 /* or CV\_DXT\_MUL\_CONJ to get 
926                 correlation rather than convolution */);
927
928 cvDFT(dftgA, dft\_A, CV\_DXT\_INV\_SCALE, conv->rows); // calculate only 
929                                                          // the top part
930 cvGetSubRect(dftgA, &tmp, cvRect(0,0,conv->cols,conv->rows));
931
932 cvCopy(&tmp, conv);
933 \end{lstlisting}
934 \fi
935
936 \ifC
937
938 \cvCPyFunc{DecRefData}
939 Decrements an array data reference counter.
940
941 \cvdefC{void cvDecRefData(CvArr* arr);}
942
943 \begin{description}
944 \cvarg{arr}{Pointer to an array header}
945 \end{description}
946
947 The function decrements the data reference counter in a \cross{CvMat} or
948 \cross{CvMatND} if the reference counter pointer
949 is not NULL. If the counter reaches zero, the data is deallocated. In the
950 current implementation the reference counter is not NULL only if the data
951 was allocated using the \cvCPyCross{CreateData} function. The counter will be NULL in other cases such as:
952 external data was assigned to the header using \cvCPyCross{SetData}, the matrix
953 header is part of a larger matrix or image, or the header was converted from an image or n-dimensional matrix header. 
954
955 \fi
956
957
958 \cvCPyFunc{Det}
959 Returns the determinant of a matrix.
960
961 \cvdefC{double cvDet(const CvArr* mat);}
962 \cvdefPy{Det(mat)-> double}
963
964 \begin{description}
965 \cvarg{mat}{The source matrix}
966 \end{description}
967
968 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
969 \cvCPyCross{SVD}
970 with $U = V = 0$ and then calculate the determinant as a product of the diagonal elements of $W$.
971
972 \cvCPyFunc{Div}
973 Performs per-element division of two arrays.
974
975 \cvdefC{void cvDiv(const CvArr* src1, const CvArr* src2, CvArr* dst, double scale=1);}
976 \cvdefPy{Div(src1,src2,dst,scale)-> None}
977
978 \begin{description}
979 \cvarg{src1}{The first source array. If the pointer is NULL, the array is assumed to be all 1's.}
980 \cvarg{src2}{The second source array}
981 \cvarg{dst}{The destination array}
982 \cvarg{scale}{Optional scale factor}
983 \end{description}
984
985 The function divides one array by another:
986
987 \[
988 \texttt{dst}(I)=\fork
989 {\texttt{scale} \cdot \texttt{src1}(I)/\texttt{src2}(I)}{if \texttt{src1} is not \texttt{NULL}}
990 {\texttt{scale}/\texttt{src2}(I)}{otherwise}
991 \]
992
993 All the arrays must have the same type and the same size (or ROI size).
994
995
996 \cvCPyFunc{DotProduct}
997 Calculates the dot product of two arrays in Euclidian metrics.
998
999 \cvdefC{double cvDotProduct(const CvArr* src1, const CvArr* src2);}
1000 \cvdefPy{DotProduct(src1,src2)-> double}
1001
1002 \begin{description}
1003 \cvarg{src1}{The first source array}
1004 \cvarg{src2}{The second source array}
1005 \end{description}
1006
1007 The function calculates and returns the Euclidean dot product of two arrays.
1008
1009 \[
1010 src1 \bullet src2 = \sum_I (\texttt{src1}(I) \texttt{src2}(I))
1011 \]
1012
1013 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 $||\texttt{a}||^2$.
1014 The function can process multi-dimensional arrays, row by row, layer by layer, and so on.
1015
1016 \cvCPyFunc{EigenVV}
1017 Computes eigenvalues and eigenvectors of a symmetric matrix.
1018
1019 \cvdefC{
1020 void cvEigenVV(\par CvArr* mat,\par CvArr* evects,\par CvArr* evals,\par double eps=0,
1021 \par int lowindex = 0, \par int highindex = 0);}
1022 \cvdefPy{EigenVV(mat,evects,evals,eps,lowindex,highindex)-> None}
1023
1024 \begin{description}
1025 \cvarg{mat}{The input symmetric square matrix, modified during the processing}
1026 \cvarg{evects}{The output matrix of eigenvectors, stored as subsequent rows}
1027 \cvarg{evals}{The output vector of eigenvalues, stored in the descending order (order of eigenvalues and eigenvectors is syncronized, of course)}
1028 \cvarg{eps}{Accuracy of diagonalization. Typically, \texttt{DBL\_EPSILON} (about $ 10^{-15} $) works well.
1029 THIS PARAMETER IS CURRENTLY IGNORED.}
1030 \cvarg{lowindex}{Optional index of largest eigenvalue/-vector to calculate.
1031 (See below.)}
1032 \cvarg{highindex}{Optional index of smallest eigenvalue/-vector to calculate.
1033 (See below.)}
1034 \end{description}
1035
1036
1037 The function computes the eigenvalues and eigenvectors of matrix \texttt{A}:
1038
1039 \begin{lstlisting}
1040 mat*evects(i,:)' = evals(i)*evects(i,:)' (in MATLAB notation)
1041 \end{lstlisting}
1042
1043 If either low- or highindex is supplied the other is required, too.
1044 Indexing is 1-based. Example: To calculate the largest eigenvector/-value set
1045 lowindex = highindex = 1.
1046 For legacy reasons this function always returns a square matrix the same size
1047 as the source matrix with eigenvectors and a vector the length of the source
1048 matrix with eigenvalues. The selected eigenvectors/-values are always in the
1049 first highindex - lowindex + 1 rows.
1050
1051 The contents of matrix \texttt{A} is destroyed by the function.
1052
1053 Currently the function is slower than \cvCPyCross{SVD} yet less accurate,
1054 so if \texttt{A} is known to be positively-defined (for example, it
1055 is a covariance matrix)it is recommended to use \cvCPyCross{SVD} to find
1056 eigenvalues and eigenvectors of \texttt{A}, especially if eigenvectors
1057 are not required.
1058
1059 \cvCPyFunc{Exp}
1060 Calculates the exponent of every array element.
1061
1062 \cvdefC{void cvExp(const CvArr* src, CvArr* dst);}
1063 \cvdefPy{Exp(src,dst)-> None}
1064
1065 \begin{description}
1066 \cvarg{src}{The source array}
1067 \cvarg{dst}{The destination array, it should have \texttt{double} type or the same type as the source}
1068 \end{description}
1069
1070
1071 The function calculates the exponent of every element of the input array:
1072
1073 \[
1074 \texttt{dst} [I] = e^{\texttt{src}(I)}
1075 \]
1076
1077 The maximum relative error is about $7 \times 10^{-6}$. Currently, the function converts denormalized values to zeros on output.
1078
1079 \cvCPyFunc{FastArctan}
1080 Calculates the angle of a 2D vector.
1081
1082 \cvdefC{float cvFastArctan(float y, float x);}
1083 \cvdefPy{FastArctan(y,x)-> float}
1084
1085 \begin{description}
1086 \cvarg{x}{x-coordinate of 2D vector}
1087 \cvarg{y}{y-coordinate of 2D vector}
1088 \end{description}
1089
1090
1091 The function calculates the full-range angle of an input 2D vector. The angle is 
1092 measured in degrees and varies from 0 degrees to 360 degrees. The accuracy is about 0.1 degrees.
1093
1094 \cvCPyFunc{Flip}
1095 Flip a 2D array around vertical, horizontal or both axes.
1096
1097 \cvdefC{void  cvFlip(const CvArr* src, CvArr* dst=NULL, int flipMode=0);}
1098 \cvdefPy{Flip(src,dst=NULL,flipMode=0)-> None}
1099
1100 \begin{description}
1101 \cvarg{src}{Source array}
1102 \cvarg{dst}{Destination array.
1103 If $\texttt{dst} = \texttt{NULL}$ the flipping is done in place.}
1104 \cvarg{flipMode}{Specifies how to flip the array:
1105 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:}
1106 \end{description}
1107
1108 The function flips the array in one of three different ways (row and column indices are 0-based):
1109
1110 \[
1111 dst(i,j) = \forkthree
1112 {\texttt{src}(rows(\texttt{src})-i-1,j)}{if $\texttt{flipMode} = 0$}
1113 {\texttt{src}(i,cols(\texttt{src})-j-1)}{if $\texttt{flipMode} > 0$}
1114 {\texttt{src}(rows(\texttt{src})-i-1,cols(\texttt{src})-j-1)}{if $\texttt{flipMode} < 0$}
1115 \]
1116
1117 The example scenarios of function use are:
1118 \begin{itemize}
1119   \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.
1120   \item horizontal flipping of the image with subsequent horizontal shift and absolute difference calculation to check for a vertical-axis symmetry (flipMode $>$ 0)
1121   \item simultaneous horizontal and vertical flipping of the image with subsequent shift and absolute difference calculation to check for a central symmetry (flipMode $<$ 0)
1122   \item reversing the order of 1d point arrays (flipMode > 0)
1123 \end{itemize}
1124
1125 \ifPy
1126
1127 \cvfunc{fromarray}
1128
1129 Create a CvMat from an object that supports the array interface.
1130
1131 \cvdefPy{fromarray(object, allowND = False) -> CvMat}
1132
1133 \begin{description}
1134 \cvarg{object}{Any object that supports the array interface}
1135 \cvarg{allowND}{If true, will return a CvMatND}
1136 \end{description}
1137
1138 If the object supports the
1139 \href{http://docs.scipy.org/doc/numpy/reference/arrays.interface.html}{array interface},
1140 return a \cross{CvMat} (\texttt{allowND = False}) or \cross{CvMatND} (\texttt{allowND = True}).
1141
1142 If \texttt{allowND = False}, then the object's array must be either 2D or 3D.  If it is 2D, then the returned CvMat has a single channel.  If it is 3D, then the returned CvMat will have N channels, where N is the last dimension of the array. In this case, N cannot be greater than OpenCV's channel limit, \texttt{CV\_CN\_MAX}.
1143
1144 If \texttt{allowND = True}, then \texttt{fromarray} returns a single-channel \cross{CvMatND} with the same shape as the original array.
1145
1146 For example, \href{http://numpy.scipy.org/}{NumPy} arrays support the array interface, so can be converted to OpenCV objects:
1147
1148 \begin{lstlisting}
1149 >>> import cv, numpy
1150 >>> a = numpy.ones((480, 640))
1151 >>> mat = cv.fromarray(a)
1152 >>> print cv.GetDims(mat), cv.CV_MAT_CN(cv.GetElemType(mat))
1153 (480, 640) 1
1154 >>> a = numpy.ones((480, 640, 3))
1155 >>> mat = cv.fromarray(a)
1156 >>> print cv.GetDims(mat), cv.CV_MAT_CN(cv.GetElemType(mat))
1157 (480, 640) 3
1158 >>> a = numpy.ones((480, 640, 3))
1159 >>> mat = cv.fromarray(a, allowND = True)
1160 >>> print cv.GetDims(mat), cv.CV_MAT_CN(cv.GetElemType(mat))
1161 (480, 640, 3) 1
1162 \end{lstlisting}
1163
1164 \fi
1165
1166 \cvCPyFunc{GEMM}
1167 Performs generalized matrix multiplication.
1168
1169 \cvdefC{void cvGEMM(\par const CvArr* src1, \par const CvArr* src2, double alpha,
1170               \par const CvArr* src3, \par double beta, \par CvArr* dst, \par int tABC=0);\newline
1171 \#define cvMatMulAdd(src1, src2, src3, dst ) cvGEMM(src1, src2, 1, src3, 1, dst, 0 )\par
1172 \#define cvMatMul(src1, src2, dst ) cvMatMulAdd(src1, src2, 0, dst )}
1173               
1174 \cvdefPy{GEMM(src1,src2,alphs,src3,beta,dst,tABC=0)-> None}
1175
1176 \begin{description}
1177 \cvarg{src1}{The first source array}
1178 \cvarg{src2}{The second source array}
1179 \cvarg{src3}{The third source array (shift). Can be NULL, if there is no shift.}
1180 \cvarg{dst}{The destination array}
1181 \cvarg{tABC}{The operation flags that can be 0 or a combination of the following values
1182 \begin{description}
1183 \cvarg{CV\_GEMM\_A\_T}{transpose src1}
1184 \cvarg{CV\_GEMM\_B\_T}{transpose src2}
1185 \cvarg{CV\_GEMM\_C\_T}{transpose src3}
1186 \end{description}
1187
1188 For example, \texttt{CV\_GEMM\_A\_T+CV\_GEMM\_C\_T} corresponds to
1189 \[
1190 \texttt{alpha} \, \texttt{src1} ^T \, \texttt{src2} + \texttt{beta} \, \texttt{src3} ^T
1191 \]}
1192 \end{description}
1193
1194 The function performs generalized matrix multiplication:
1195
1196 \[
1197 \texttt{dst} = \texttt{alpha} \, op(\texttt{src1}) \, op(\texttt{src2}) + \texttt{beta} \, op(\texttt{src3}) \quad \text{where $op(X)$ is $X$ or $X^T$}
1198 \]
1199
1200 All the matrices should have the same data type and coordinated sizes. Real or complex floating-point matrices are supported.
1201
1202 \ifC  % {
1203
1204 \cvCPyFunc{Get?D}
1205 Return a specific array element.
1206
1207 \cvdefC{
1208 CvScalar cvGet1D(const CvArr* arr, int idx0);
1209 CvScalar cvGet2D(const CvArr* arr, int idx0, int idx1);
1210 CvScalar cvGet3D(const CvArr* arr, int idx0, int idx1, int idx2);
1211 CvScalar cvGetND(const CvArr* arr, int* idx);
1212 }
1213
1214 \begin{description}
1215 \cvarg{arr}{Input array}
1216 \cvarg{idx0}{The first zero-based component of the element index}
1217 \cvarg{idx1}{The second zero-based component of the element index}
1218 \cvarg{idx2}{The third zero-based component of the element index}
1219 \cvarg{idx}{Array of the element indices}
1220 \end{description}
1221
1222 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).
1223 \else % }{
1224
1225 \cvCPyFunc{Get1D}
1226 Return a specific array element.
1227
1228 \cvdefPy{Get1D(arr, idx) -> scalar}
1229
1230 \begin{description}
1231 \cvarg{arr}{Input array}
1232 \cvarg{idx}{Zero-based element index}
1233 \end{description}
1234
1235 Return a specific array element.  Array must have dimension 3.
1236
1237 \cvCPyFunc{Get2D}
1238 Return a specific array element.
1239
1240 \cvdefPy{ Get2D(arr, idx0, idx1) -> scalar }
1241
1242 \begin{description}
1243 \cvarg{arr}{Input array}
1244 \cvarg{idx0}{Zero-based element row index}
1245 \cvarg{idx1}{Zero-based element column index}
1246 \end{description}
1247
1248 Return a specific array element.  Array must have dimension 2.
1249
1250 \cvCPyFunc{Get3D}
1251 Return a specific array element.
1252
1253 \cvdefPy{ Get3D(arr, idx0, idx1, idx2) -> scalar }
1254
1255 \begin{description}
1256 \cvarg{arr}{Input array}
1257 \cvarg{idx0}{Zero-based element index}
1258 \cvarg{idx1}{Zero-based element index}
1259 \cvarg{idx2}{Zero-based element index}
1260 \end{description}
1261
1262 Return a specific array element.  Array must have dimension 3.
1263
1264 \cvCPyFunc{GetND}
1265 Return a specific array element.
1266
1267 \cvdefPy{ GetND(arr, indices) -> scalar }
1268
1269 \begin{description}
1270 \cvarg{arr}{Input array}
1271 \cvarg{indices}{List of zero-based element indices}
1272 \end{description}
1273
1274 Return a specific array element.  The length of array indices must be the same as the dimension of the array.
1275
1276 \fi % }
1277
1278 \ifC % {
1279 \cvCPyFunc{GetCol(s)}
1280 Returns array column or column span.
1281
1282 \cvdefC{CvMat* cvGetCol(const CvArr* arr, CvMat* submat, int col);}
1283 \cvdefPy{GetCol(arr,row)-> submat}
1284 \cvdefC{CvMat* cvGetCols(const CvArr* arr, CvMat* submat, int startCol, int endCol);}
1285 \cvdefPy{GetCols(arr,startCol,endCol)-> submat}
1286
1287 \begin{description}
1288 \cvarg{arr}{Input array}
1289 \cvarg{submat}{Pointer to the resulting sub-array header}
1290 \cvarg{col}{Zero-based index of the selected column}
1291 \cvarg{startCol}{Zero-based index of the starting column (inclusive) of the span}
1292 \cvarg{endCol}{Zero-based index of the ending column (exclusive) of the span}
1293 \end{description}
1294
1295 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}:
1296
1297 \begin{lstlisting}
1298 cvGetCol(arr, submat, col); // ~ cvGetCols(arr, submat, col, col + 1);
1299 \end{lstlisting}
1300
1301 \else % }{
1302
1303 \cvCPyFunc{GetCol}
1304 Returns array column.
1305
1306 \cvdefPy{GetCol(arr,col)-> submat}
1307
1308 \begin{description}
1309 \cvarg{arr}{Input array}
1310 \cvarg{col}{Zero-based index of the selected column}
1311 \cvarg{submat}{resulting single-column array}
1312 \end{description}
1313
1314 The function \texttt{GetCol} returns a single column from the input array.
1315
1316 \cvCPyFunc{GetCols}
1317 Returns array column span.
1318
1319 \cvdefPy{GetCols(arr,startCol,endCol)-> submat}
1320
1321 \begin{description}
1322 \cvarg{arr}{Input array}
1323 \cvarg{startCol}{Zero-based index of the starting column (inclusive) of the span}
1324 \cvarg{endCol}{Zero-based index of the ending column (exclusive) of the span}
1325 \cvarg{submat}{resulting multi-column array}
1326 \end{description}
1327
1328 The function \texttt{GetCols} returns a column span from the input array.
1329
1330 \fi % }
1331
1332 \cvCPyFunc{GetDiag}
1333 Returns one of array diagonals.
1334
1335 \cvdefC{CvMat* cvGetDiag(const CvArr* arr, CvMat* submat, int diag=0);}
1336 \cvdefPy{GetDiag(arr,diag=0)-> submat}
1337
1338 \begin{description}
1339 \cvarg{arr}{Input array}
1340 \cvarg{submat}{Pointer to the resulting sub-array header}
1341 \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.}
1342 \end{description}
1343
1344 The function returns the header, corresponding to a specified diagonal of the input array.
1345
1346 \ifC
1347 \subsection{cvGetDims, cvGetDimSize}\label{cvGetDims}
1348
1349 Return number of array dimensions and their sizes or the size of a particular dimension.
1350
1351 \cvdefC{int cvGetDims(const CvArr* arr, int* sizes=NULL);}
1352 \cvdefC{int cvGetDimSize(const CvArr* arr, int index);}
1353
1354 \begin{description}
1355 \cvarg{arr}{Input array}
1356 \cvarg{sizes}{Optional output vector of the array dimension sizes. For
1357 2d arrays the number of rows (height) goes first, number of columns
1358 (width) next.}
1359 \cvarg{index}{Zero-based dimension index (for matrices 0 means number
1360 of rows, 1 means number of columns; for images 0 means height, 1 means
1361 width)}
1362 \end{description}
1363
1364 The function \texttt{cvGetDims} returns the array dimensionality and the
1365 array of dimension sizes. In the case of \texttt{IplImage} or \cross{CvMat} it always
1366 returns 2 regardless of number of image/matrix rows. The function
1367 \texttt{cvGetDimSize} returns the particular dimension size (number of
1368 elements per that dimension). For example, the following code calculates
1369 total number of array elements in two ways:
1370
1371 \begin{lstlisting}
1372 // via cvGetDims()
1373 int sizes[CV_MAX_DIM];
1374 int i, total = 1;
1375 int dims = cvGetDims(arr, size);
1376 for(i = 0; i < dims; i++ )
1377     total *= sizes[i];
1378
1379 // via cvGetDims() and cvGetDimSize()
1380 int i, total = 1;
1381 int dims = cvGetDims(arr);
1382 for(i = 0; i < dims; i++ )
1383     total *= cvGetDimsSize(arr, i);
1384 \end{lstlisting}
1385 \fi
1386
1387 \ifPy
1388 \cvCPyFunc{GetDims}
1389 Returns list of array dimensions
1390
1391 \cvdefPy{GetDims(arr)-> list}
1392
1393 \begin{description}
1394 \cvarg{arr}{Input array}
1395 \end{description}
1396
1397 The function returns a list of array dimensions.
1398 In the case of \texttt{IplImage} or \cross{CvMat} it always
1399 returns a list of length 2.
1400 \fi
1401
1402
1403 \cvCPyFunc{GetElemType}
1404 Returns type of array elements.
1405
1406 \cvdefC{int cvGetElemType(const CvArr* arr);}
1407 \cvdefPy{GetElemType(arr)-> int}
1408
1409 \begin{description}
1410 \cvarg{arr}{Input array}
1411 \end{description}
1412
1413 The function returns type of the array elements
1414 as described in \cvCPyCross{CreateMat} discussion: \texttt{CV\_8UC1} ... \texttt{CV\_64FC4}.
1415
1416
1417 \cvCPyFunc{GetImage}
1418 Returns image header for arbitrary array.
1419
1420 \cvdefC{IplImage* cvGetImage(const CvArr* arr, IplImage* imageHeader);}
1421 \cvdefPy{GetImage(arr) -> iplimage}
1422
1423 \begin{description}
1424 \cvarg{arr}{Input array}
1425 \ifC
1426 \cvarg{imageHeader}{Pointer to \texttt{IplImage} structure used as a temporary buffer}
1427 \fi
1428 \end{description}
1429
1430 The function returns the image header for the input array
1431 that can be a matrix - \cross{CvMat}, or an image - \texttt{IplImage*}. In
1432 the case of an image the function simply returns the input pointer. In the
1433 case of \cross{CvMat} it initializes an \texttt{imageHeader} structure
1434 with the parameters of the input matrix. Note that if we transform
1435 \texttt{IplImage} to \cross{CvMat} and then transform CvMat back to
1436 IplImage, we can get different headers if the ROI is set, and thus some
1437 IPL functions that calculate image stride from its width and align may
1438 fail on the resultant image.
1439
1440 \cvCPyFunc{GetImageCOI}
1441 Returns the index of the channel of interest. 
1442
1443 \cvdefC{int cvGetImageCOI(const IplImage* image);}
1444 \cvdefPy{GetImageCOI(image)-> channel}
1445
1446 \begin{description}
1447 \cvarg{image}{A pointer to the image header}
1448 \end{description}
1449
1450 Returns the channel of interest of in an IplImage. Returned values correspond to the \texttt{coi} in \cvCPyCross{SetImageCOI}.
1451
1452 \cvCPyFunc{GetImageROI}
1453 Returns the image ROI.
1454
1455 \cvdefC{CvRect cvGetImageROI(const IplImage* image);}
1456 \cvdefPy{GetImageROI(image)-> CvRect}
1457
1458 \begin{description}
1459 \cvarg{image}{A pointer to the image header}
1460 \end{description}
1461
1462 If there is no ROI set, \texttt{cvRect(0,0,image->width,image->height)} is returned.
1463
1464 \cvCPyFunc{GetMat}
1465 Returns matrix header for arbitrary array.
1466
1467 \cvdefC{CvMat* cvGetMat(const CvArr* arr, CvMat* header, int* coi=NULL, int allowND=0);}
1468 \cvdefPy{GetMat(arr) -> cvmat }
1469
1470 \begin{description}
1471 \cvarg{arr}{Input array}
1472 \ifC
1473 \cvarg{header}{Pointer to \cross{CvMat} structure used as a temporary buffer}
1474 \cvarg{coi}{Optional output parameter for storing COI}
1475 \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.}
1476 \fi
1477 \end{description}
1478
1479 The function returns a matrix header for the input array that can be a matrix - 
1480
1481 \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.
1482
1483 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.
1484
1485 Input array must have underlying data allocated or attached, otherwise the function fails.
1486
1487 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.
1488
1489 \ifC
1490 \cvCPyFunc{GetNextSparseNode} 
1491 Returns the next sparse matrix element
1492
1493 \cvdefC{CvSparseNode* cvGetNextSparseNode(CvSparseMatIterator* matIterator);}
1494
1495 \begin{description}
1496 \cvarg{matIterator}{Sparse array iterator}
1497 \end{description}
1498
1499
1500 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:
1501
1502 Using \cvCPyCross{InitSparseMatIterator} and \cvCPyCross{GetNextSparseNode} to calculate sum of floating-point sparse array.
1503
1504 \begin{lstlisting}
1505 double sum;
1506 int i, dims = cvGetDims(array);
1507 CvSparseMatIterator mat_iterator;
1508 CvSparseNode* node = cvInitSparseMatIterator(array, &mat_iterator);
1509
1510 for(; node != 0; node = cvGetNextSparseNode(&mat_iterator ))
1511 {
1512     /* get pointer to the element indices */
1513     int* idx = CV_NODE_IDX(array, node);
1514     /* get value of the element (assume that the type is CV_32FC1) */
1515     float val = *(float*)CV_NODE_VAL(array, node);
1516     printf("(");
1517     for(i = 0; i < dims; i++ )
1518         printf("%4d%s", idx[i], i < dims - 1 "," : "): ");
1519     printf("%g\n", val);
1520
1521     sum += val;
1522 }
1523
1524 printf("\nTotal sum = %g\n", sum);
1525 \end{lstlisting}
1526
1527 \fi
1528
1529 \cvCPyFunc{GetOptimalDFTSize}
1530 Returns optimal DFT size for a given vector size.
1531
1532 \cvdefC{int cvGetOptimalDFTSize(int size0);}
1533 \cvdefPy{GetOptimalDFTSize(size0)-> int}
1534
1535 \begin{description}
1536 \cvarg{size0}{Vector size}
1537 \end{description}
1538
1539 The function returns the minimum number
1540 \texttt{N} that is greater than or equal to \texttt{size0}, such that the DFT
1541 of a vector of size \texttt{N} can be computed fast. In the current
1542 implementation $N=2^p \times 3^q \times 5^r$, for some $p$, $q$, $r$.
1543
1544 The function returns a negative number if \texttt{size0} is too large
1545 (very close to \texttt{INT\_MAX})
1546
1547
1548 \ifC
1549 \cvCPyFunc{GetRawData}
1550 Retrieves low-level information about the array.
1551
1552 \cvdefC{void cvGetRawData(const CvArr* arr, uchar** data,
1553                    int* step=NULL, CvSize* roiSize=NULL);}
1554
1555 \begin{description}
1556 \cvarg{arr}{Array header}
1557 \cvarg{data}{Output pointer to the whole image origin or ROI origin if ROI is set}
1558 \cvarg{step}{Output full row length in bytes}
1559 \cvarg{roiSize}{Output ROI size}
1560 \end{description}
1561
1562 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.
1563
1564 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.
1565
1566 \begin{lstlisting}
1567 float* data;
1568 int step;
1569
1570 CvSize size;
1571 int x, y;
1572
1573 cvGetRawData(array, (uchar**)&data, &step, &size);
1574 step /= sizeof(data[0]);
1575
1576 for(y = 0; y < size.height; y++, data += step )
1577     for(x = 0; x < size.width; x++ )
1578         data[x] = (float)fabs(data[x]);
1579
1580 \end{lstlisting}
1581
1582 \cvCPyFunc{GetReal?D}
1583 Return a specific element of single-channel array.
1584
1585 \cvdefC{
1586 double cvGetReal1D(const CvArr* arr, int idx0); \newline
1587 double cvGetReal2D(const CvArr* arr, int idx0, int idx1); \newline
1588 double cvGetReal3D(const CvArr* arr, int idx0, int idx1, int idx2); \newline
1589 double cvGetRealND(const CvArr* arr, int* idx);
1590 }
1591
1592 \begin{description}
1593 \cvarg{arr}{Input array. Must have a single channel.}
1594 \cvarg{idx0}{The first zero-based component of the element index}
1595 \cvarg{idx1}{The second zero-based component of the element index}
1596 \cvarg{idx2}{The third zero-based component of the element index}
1597 \cvarg{idx}{Array of the element indices}
1598 \end{description}
1599
1600
1601 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.
1602
1603 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).
1604
1605 \fi
1606
1607 \ifC %{
1608 \cvCPyFunc{GetRow(s)}
1609 Returns array row or row span.
1610
1611 \cvdefC{CvMat* cvGetRow(const CvArr* arr, CvMat* submat, int row);}
1612 \cvdefPy{GetRow(arr,row)-> submat}
1613 \cvdefC{CvMat* cvGetRows(const CvArr* arr, CvMat* submat, int startRow, int endRow, int deltaRow=1);}
1614 \cvdefPy{GetRows(arr,startRow,endRow,deltaRow=1)-> submat}
1615
1616 \begin{description}
1617 \cvarg{arr}{Input array}
1618 \cvarg{submat}{Pointer to the resulting sub-array header}
1619 \cvarg{row}{Zero-based index of the selected row}
1620 \cvarg{startRow}{Zero-based index of the starting row (inclusive) of the span}
1621 \cvarg{endRow}{Zero-based index of the ending row (exclusive) of the span}
1622 \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}.}
1623 \end{description}
1624
1625 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}:
1626
1627 \begin{lstlisting}
1628 cvGetRow(arr, submat, row ) ~ cvGetRows(arr, submat, row, row + 1, 1);
1629 \end{lstlisting}
1630
1631 \else % }{
1632
1633 \cvCPyFunc{GetRow}
1634 Returns array row.
1635
1636 \cvdefPy{GetRow(arr,row)-> submat}
1637
1638 \begin{description}
1639 \cvarg{arr}{Input array}
1640 \cvarg{row}{Zero-based index of the selected row}
1641 \cvarg{submat}{resulting single-row array}
1642 \end{description}
1643
1644 The function \texttt{GetRow} returns a single row from the input array.
1645
1646 \cvCPyFunc{GetRows}
1647 Returns array row span.
1648
1649 \cvdefPy{GetRows(arr,startRow,endRow,deltaRow=1)-> submat}
1650
1651 \begin{description}
1652 \cvarg{arr}{Input array}
1653 \cvarg{startRow}{Zero-based index of the starting row (inclusive) of the span}
1654 \cvarg{endRow}{Zero-based index of the ending row (exclusive) of the span}
1655 \cvarg{deltaRow}{Index step in the row span.}
1656 \cvarg{submat}{resulting multi-row array}
1657 \end{description}
1658
1659 The function \texttt{GetRows} returns a row span from the input array.
1660
1661 \fi % }
1662
1663 \cvCPyFunc{GetSize}
1664 Returns size of matrix or image ROI.
1665
1666 \cvdefC{CvSize cvGetSize(const CvArr* arr);}
1667 \cvdefPy{GetSize(arr)-> CvSize}
1668
1669 \begin{description}
1670 \cvarg{arr}{array header}
1671 \end{description}
1672
1673 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.
1674
1675
1676 \cvCPyFunc{GetSubRect}
1677 Returns matrix header corresponding to the rectangular sub-array of input image or matrix.
1678
1679 \cvdefC{CvMat* cvGetSubRect(const CvArr* arr, CvMat* submat, CvRect rect);}
1680 \cvdefPy{GetSubRect(arr, rect) -> cvmat}
1681
1682 \begin{description}
1683 \cvarg{arr}{Input array}
1684 \ifC
1685 \cvarg{submat}{Pointer to the resultant sub-array header}
1686 \fi
1687 \cvarg{rect}{Zero-based coordinates of the rectangle of interest}
1688 \end{description}
1689
1690 The function returns header, corresponding to
1691 a specified rectangle of the input array. In other words, it allows
1692 the user to treat a rectangular part of input array as a stand-alone
1693 array. ROI is taken into account by the function so the sub-array of
1694 ROI is actually extracted.
1695
1696 \cvCPyFunc{InRange}
1697 Checks that array elements lie between the elements of two other arrays.
1698
1699 \cvdefC{void cvInRange(const CvArr* src, const CvArr* lower, const CvArr* upper, CvArr* dst);}
1700 \cvdefPy{InRange(src,lower,upper,dst)-> None}
1701
1702 \begin{description}
1703 \cvarg{src}{The first source array}
1704 \cvarg{lower}{The inclusive lower boundary array}
1705 \cvarg{upper}{The exclusive upper boundary array}
1706 \cvarg{dst}{The destination array, must have 8u or 8s type}
1707 \end{description}
1708
1709
1710 The function does the range check for every element of the input array:
1711
1712 \[
1713 \texttt{dst}(I)=\texttt{lower}(I)_0 <= \texttt{src}(I)_0 < \texttt{upper}(I)_0
1714 \]
1715
1716 For single-channel arrays,
1717
1718 \[
1719 \texttt{dst}(I)=
1720 \texttt{lower}(I)_0 <= \texttt{src}(I)_0 < \texttt{upper}(I)_0 \land
1721 \texttt{lower}(I)_1 <= \texttt{src}(I)_1 < \texttt{upper}(I)_1
1722 \]
1723
1724 For two-channel arrays and so forth,
1725
1726 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).
1727
1728
1729 \cvCPyFunc{InRangeS}
1730 Checks that array elements lie between two scalars.
1731
1732 \cvdefC{void cvInRangeS(const CvArr* src, CvScalar lower, CvScalar upper, CvArr* dst);}
1733 \cvdefPy{InRangeS(src,lower,upper,dst)-> None}
1734
1735 \begin{description}
1736 \cvarg{src}{The first source array}
1737 \cvarg{lower}{The inclusive lower boundary}
1738 \cvarg{upper}{The exclusive upper boundary}
1739 \cvarg{dst}{The destination array, must have 8u or 8s type}
1740 \end{description}
1741
1742
1743 The function does the range check for every element of the input array:
1744
1745 \[
1746 \texttt{dst}(I)=\texttt{lower}_0 <= \texttt{src}(I)_0 < \texttt{upper}_0
1747 \]
1748
1749 For single-channel arrays,
1750
1751 \[
1752 \texttt{dst}(I)=
1753 \texttt{lower}_0 <= \texttt{src}(I)_0 < \texttt{upper}_0 \land
1754 \texttt{lower}_1 <= \texttt{src}(I)_1 < \texttt{upper}_1
1755 \]
1756
1757 For two-channel arrays nd so forth,
1758
1759 '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).
1760
1761 \ifC
1762 \cvCPyFunc{IncRefData}
1763 Increments array data reference counter.
1764
1765 \cvdefC{int cvIncRefData(CvArr* arr);}
1766
1767 \begin{description}
1768 \cvarg{arr}{Array header}
1769 \end{description}
1770
1771 The function increments \cross{CvMat} or
1772 \cross{CvMatND} data reference counter and returns the new counter value
1773 if the reference counter pointer is not NULL, otherwise it returns zero.
1774
1775 \cvCPyFunc{InitImageHeader}
1776 Initializes an image header that was previously allocated.
1777
1778 \cvdefC{IplImage* cvInitImageHeader(\par IplImage* image,\par CvSize size,\par int depth,\par int channels,\par int origin=0,\par int align=4);}
1779
1780 \begin{description}
1781 \cvarg{image}{Image header to initialize}
1782 \cvarg{size}{Image width and height}
1783 \cvarg{depth}{Image depth (see \cvCPyCross{CreateImage})}
1784 \cvarg{channels}{Number of channels (see \cvCPyCross{CreateImage})}
1785 \cvarg{origin}{Top-left \texttt{IPL\_ORIGIN\_TL} or bottom-left \texttt{IPL\_ORIGIN\_BL}}
1786 \cvarg{align}{Alignment for image rows, typically 4 or 8 bytes}
1787 \end{description}
1788
1789 The returned \texttt{IplImage*} points to the initialized header.
1790
1791 \cvCPyFunc{InitMatHeader}
1792 Initializes a pre-allocated matrix header.
1793
1794 \cvdefC{
1795 CvMat* cvInitMatHeader(\par CvMat* mat,\par int rows,\par int cols,\par int type, \par void* data=NULL,\par int step=CV\_AUTOSTEP);
1796 }
1797
1798 \begin{description}
1799 \cvarg{mat}{A pointer to the matrix header to be initialized}
1800 \cvarg{rows}{Number of rows in the matrix}
1801 \cvarg{cols}{Number of columns in the matrix}
1802 \cvarg{type}{Type of the matrix elements, see \cvCPyCross{CreateMat}.}
1803 \cvarg{data}{Optional: data pointer assigned to the matrix header}
1804 \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.}
1805 \end{description}
1806
1807 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:
1808
1809 \begin{lstlisting}
1810 double a[] = { 1, 2, 3, 4,
1811                5, 6, 7, 8,
1812                9, 10, 11, 12 };
1813
1814 double b[] = { 1, 5, 9,
1815                2, 6, 10,
1816                3, 7, 11,
1817                4, 8, 12 };
1818
1819 double c[9];
1820 CvMat Ma, Mb, Mc ;
1821
1822 cvInitMatHeader(&Ma, 3, 4, CV_64FC1, a);
1823 cvInitMatHeader(&Mb, 4, 3, CV_64FC1, b);
1824 cvInitMatHeader(&Mc, 3, 3, CV_64FC1, c);
1825
1826 cvMatMulAdd(&Ma, &Mb, 0, &Mc);
1827 // the c array now contains the product of a (3x4) and b (4x3)
1828
1829 \end{lstlisting}
1830
1831 \cvCPyFunc{InitMatNDHeader}
1832 Initializes a pre-allocated multi-dimensional array header.
1833
1834 \cvdefC{CvMatND* cvInitMatNDHeader(\par CvMatND* mat,\par int dims,\par const int* sizes,\par int type,\par void* data=NULL);}
1835
1836 \begin{description}
1837 \cvarg{mat}{A pointer to the array header to be initialized}
1838 \cvarg{dims}{The number of array dimensions}
1839 \cvarg{sizes}{An array of dimension sizes}
1840 \cvarg{type}{Type of array elements, see \cvCPyCross{CreateMat}}
1841 \cvarg{data}{Optional data pointer assigned to the matrix header}
1842 \end{description}
1843
1844 \cvCPyFunc{InitSparseMatIterator}
1845 Initializes sparse array elements iterator.
1846
1847 \cvdefC{CvSparseNode* cvInitSparseMatIterator(const CvSparseMat* mat,
1848                                        CvSparseMatIterator* matIterator);}
1849
1850 \begin{description}
1851 \cvarg{mat}{Input array}
1852 \cvarg{matIterator}{Initialized iterator}
1853 \end{description}
1854
1855 The function initializes iterator of
1856 sparse array elements and returns pointer to the first element, or NULL
1857 if the array is empty.
1858
1859 \fi
1860
1861 \cvCPyFunc{InvSqrt}
1862 Calculates the inverse square root.
1863
1864 \cvdefC{float cvInvSqrt(float value);}
1865 \cvdefPy{InvSqrt(value)-> float}
1866
1867 \begin{description}
1868 \cvarg{value}{The input floating-point value}
1869 \end{description}
1870
1871
1872 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.
1873
1874 \subsection{Inv}
1875
1876 Synonym for \cross{Invert}
1877
1878 \cvCPyFunc{Invert}
1879 Finds the inverse or pseudo-inverse of a matrix.
1880
1881 \cvdefC{double cvInvert(const CvArr* src, CvArr* dst, int method=CV\_LU);}
1882 \cvdefPy{Invert(src,dst,method=CV\_LU)-> double}
1883
1884 \begin{description}
1885 \cvarg{src}{The source matrix}
1886 \cvarg{dst}{The destination matrix}
1887 \cvarg{method}{Inversion method
1888 \begin{description}
1889  \cvarg{CV\_LU}{Gaussian elimination with optimal pivot element chosen}
1890  \cvarg{CV\_SVD}{Singular value decomposition (SVD) method}
1891  \cvarg{CV\_SVD\_SYM}{SVD method for a symmetric positively-defined matrix}
1892 \end{description}}
1893 \end{description}
1894
1895 The function inverts matrix \texttt{src1} and stores the result in \texttt{src2}.
1896
1897 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.
1898
1899 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.
1900
1901
1902 \cvCPyFunc{IsInf}
1903 Determines if the argument is Infinity.
1904
1905 \cvdefC{int cvIsInf(double value);}
1906 \cvdefPy{IsInf(value)-> int}
1907
1908 \begin{description}
1909 \cvarg{value}{The input floating-point value}
1910 \end{description}
1911
1912 The function returns 1 if the argument is $\pm \infty $ (as defined by IEEE754 standard), 0 otherwise.
1913
1914 \cvCPyFunc{IsNaN}
1915 Determines if the argument is Not A Number.
1916
1917 \cvdefC{int cvIsNaN(double value);}
1918 \cvdefPy{IsNaN(value)-> int}
1919
1920 \begin{description}
1921 \cvarg{value}{The input floating-point value}
1922 \end{description}
1923
1924 The function returns 1 if the argument is Not A Number (as defined by IEEE754 standard), 0 otherwise.
1925
1926
1927 \cvCPyFunc{LUT}
1928 Performs a look-up table transform of an array.
1929
1930 \cvdefC{void cvLUT(const CvArr* src, CvArr* dst, const CvArr* lut);}
1931 \cvdefPy{LUT(src,dst,lut)-> None}
1932
1933 \begin{description}
1934 \cvarg{src}{Source array of 8-bit elements}
1935 \cvarg{dst}{Destination array of a given depth and of the same number of channels as the source array}
1936 \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.}
1937 \end{description}
1938
1939 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:
1940
1941 \[
1942 \texttt{dst}_i \leftarrow \texttt{lut}_{\texttt{src}_i + d}
1943 \]
1944
1945 where
1946
1947 \[
1948 d = \fork
1949 {0}{if \texttt{src} has depth \texttt{CV\_8U}}
1950 {128}{if \texttt{src} has depth \texttt{CV\_8S}}
1951 \]
1952
1953 \cvCPyFunc{Log}
1954 Calculates the natural logarithm of every array element's absolute value.
1955
1956 \cvdefC{void cvLog(const CvArr* src, CvArr* dst);}
1957 \cvdefPy{Log(src,dst)-> None}
1958
1959 \begin{description}
1960 \cvarg{src}{The source array}
1961 \cvarg{dst}{The destination array, it should have \texttt{double} type or the same type as the source}
1962 \end{description}
1963
1964 The function calculates the natural logarithm of the absolute value of every element of the input array:
1965
1966 \[
1967 \texttt{dst} [I] = \fork
1968 {\log{|\texttt{src}(I)}}{if $\texttt{src}[I] \ne 0$ }
1969 {\texttt{C}}{otherwise}
1970 \]
1971
1972 Where \texttt{C} is a large negative number (about -700 in the current implementation).
1973
1974 \cvCPyFunc{Mahalonobis}
1975 Calculates the Mahalonobis distance between two vectors.
1976
1977 \cvdefC{double cvMahalanobis(\par const CvArr* vec1,\par const CvArr* vec2,\par CvArr* mat);}
1978 \cvdefPy{Mahalonobis(vec1,vec2,mat)-> None}
1979
1980 \begin{description}
1981 \cvarg{vec1}{The first 1D source vector}
1982 \cvarg{vec2}{The second 1D source vector}
1983 \cvarg{mat}{The inverse covariance matrix}
1984 \end{description}
1985
1986
1987 The function calculates and returns the weighted distance between two vectors:
1988
1989 \[
1990 d(\texttt{vec1},\texttt{vec2})=\sqrt{\sum_{i,j}{\texttt{icovar(i,j)}\cdot(\texttt{vec1}(I)-\texttt{vec2}(I))\cdot(\texttt{vec1(j)}-\texttt{vec2(j)})}}
1991 \]
1992
1993 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).
1994
1995
1996 \ifC
1997 \cvCPyFunc{Mat}
1998 Initializes matrix header (lightweight variant).
1999
2000 \cvdefC{CvMat cvMat(\par int rows,\par int cols,\par int type,\par void* data=NULL);}
2001
2002 \begin{description}
2003 \cvarg{rows}{Number of rows in the matrix}
2004 \cvarg{cols}{Number of columns in the matrix}
2005 \cvarg{type}{Type of the matrix elements - see \cvCPyCross{CreateMat}}
2006 \cvarg{data}{Optional data pointer assigned to the matrix header}
2007 \end{description}
2008
2009 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.)
2010
2011 This function is a fast inline substitution for \cvCPyCross{InitMatHeader}. Namely, it is equivalent to:
2012
2013 \begin{lstlisting}
2014 CvMat mat;
2015 cvInitMatHeader(&mat, rows, cols, type, data, CV\_AUTOSTEP);
2016 \end{lstlisting}
2017 \fi
2018
2019 \cvCPyFunc{Max}
2020 Finds per-element maximum of two arrays.
2021
2022 \cvdefC{void cvMax(const CvArr* src1, const CvArr* src2, CvArr* dst);}
2023 \cvdefPy{Max(src1,src2,dst)-> None}
2024
2025 \begin{description}
2026 \cvarg{src1}{The first source array}
2027 \cvarg{src2}{The second source array}
2028 \cvarg{dst}{The destination array}
2029 \end{description}
2030
2031 The function calculates per-element maximum of two arrays:
2032
2033 \[
2034 \texttt{dst}(I)=\max(\texttt{src1}(I), \texttt{src2}(I))
2035 \]
2036
2037 All the arrays must have a single channel, the same data type and the same size (or ROI size).
2038
2039
2040 \cvCPyFunc{MaxS}
2041 Finds per-element maximum of array and scalar.
2042
2043 \cvdefC{void cvMaxS(const CvArr* src, double value, CvArr* dst);}
2044 \cvdefPy{MaxS(src,value,dst)-> None}
2045
2046 \begin{description}
2047 \cvarg{src}{The first source array}
2048 \cvarg{value}{The scalar value}
2049 \cvarg{dst}{The destination array}
2050 \end{description}
2051
2052 The function calculates per-element maximum of array and scalar:
2053
2054 \[
2055 \texttt{dst}(I)=\max(\texttt{src}(I), \texttt{value})
2056 \]
2057
2058 All the arrays must have a single channel, the same data type and the same size (or ROI size).
2059
2060
2061 \cvCPyFunc{Merge}
2062 Composes a multi-channel array from several single-channel arrays or inserts a single channel into the array.
2063
2064 \cvdefC{void cvMerge(const CvArr* src0, const CvArr* src1,
2065               const CvArr* src2, const CvArr* src3, CvArr* dst);}
2066 \ifC
2067 \begin{lstlisting}
2068 #define cvCvtPlaneToPix cvMerge
2069 \end{lstlisting}
2070 \fi
2071 \cvdefPy{Merge(src0,src1,src2,src3,dst)-> None}
2072
2073 \begin{description}
2074 \cvarg{src0}{Input channel 0}
2075 \cvarg{src1}{Input channel 1}
2076 \cvarg{src2}{Input channel 2}
2077 \cvarg{src3}{Input channel 3}
2078 \cvarg{dst}{Destination array}
2079 \end{description}
2080
2081 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.
2082
2083 \cvCPyFunc{Min}
2084 Finds per-element minimum of two arrays.
2085
2086 \cvdefC{void cvMin(const CvArr* src1, const CvArr* src2, CvArr* dst);}
2087 \cvdefPy{Min(src1,src2,dst)-> None}
2088
2089 \begin{description}
2090 \cvarg{src1}{The first source array}
2091 \cvarg{src2}{The second source array}
2092 \cvarg{dst}{The destination array}
2093 \end{description}
2094
2095
2096 The function calculates per-element minimum of two arrays:
2097
2098 \[
2099 \texttt{dst}(I)=\min(\texttt{src1}(I),\texttt{src2}(I))
2100 \]
2101
2102 All the arrays must have a single channel, the same data type and the same size (or ROI size).
2103
2104
2105 \cvCPyFunc{MinMaxLoc}
2106 Finds global minimum and maximum in array or subarray.
2107
2108 \cvdefC{void cvMinMaxLoc(const CvArr* arr, double* minVal, double* maxVal,
2109                   CvPoint* minLoc=NULL, CvPoint* maxLoc=NULL, const CvArr* mask=NULL);}
2110 \cvdefPy{MinMaxLoc(arr,mask=NULL)-> (minVal,maxVal,minLoc,maxLoc)}
2111
2112 \begin{description}
2113 \cvarg{arr}{The source array, single-channel or multi-channel with COI set}
2114 \cvarg{minVal}{Pointer to returned minimum value}
2115 \cvarg{maxVal}{Pointer to returned maximum value}
2116 \cvarg{minLoc}{Pointer to returned minimum location}
2117 \cvarg{maxLoc}{Pointer to returned maximum location}
2118 \cvarg{mask}{The optional mask used to select a subarray}
2119 \end{description}
2120
2121 The function finds minimum and maximum element values
2122 and their positions. The extremums are searched across the whole array,
2123 selected \texttt{ROI} (in the case of \texttt{IplImage}) or, if \texttt{mask}
2124 is not \texttt{NULL}, in the specified array region. If the array has
2125 more than one channel, it must be \texttt{IplImage} with \texttt{COI}
2126 set. In the case of multi-dimensional arrays, \texttt{minLoc->x} and \texttt{maxLoc->x}
2127 will contain raw (linear) positions of the extremums.
2128
2129 \cvCPyFunc{MinS}
2130 Finds per-element minimum of an array and a scalar.
2131
2132 \cvdefC{void cvMinS(const CvArr* src, double value, CvArr* dst);}
2133 \cvdefPy{MinS(src,value,dst)-> None}
2134
2135 \begin{description}
2136 \cvarg{src}{The first source array}
2137 \cvarg{value}{The scalar value}
2138 \cvarg{dst}{The destination array}
2139 \end{description}
2140
2141 The function calculates minimum of an array and a scalar:
2142
2143 \[
2144 \texttt{dst}(I)=\min(\texttt{src}(I), \texttt{value})
2145 \]
2146
2147 All the arrays must have a single channel, the same data type and the same size (or ROI size).
2148
2149
2150 \subsection{Mirror}
2151 Synonym for \cross{Flip}.
2152
2153 \cvCPyFunc{MixChannels}
2154 Copies several channels from input arrays to certain channels of output arrays
2155
2156 \cvdefC{void cvMixChannels(const CvArr** src, int srcCount, \par
2157                     CvArr** dst, int dstCount, \par
2158                     const int* fromTo, int pairCount);}
2159 \cvdefPy{MixChannels(src, dst, fromTo) -> None}
2160
2161 \begin{description}
2162 \cvarg{src}{Input arrays}
2163 \cvC{\cvarg{srcCount}{The number of input arrays.}}
2164 \cvarg{dst}{Destination arrays}
2165 \cvC{\cvarg{dstCount}{The number of output arrays.}}
2166 \cvarg{fromTo}{The array of pairs of indices of the planes
2167 copied. \cvC{\texttt{fromTo[k*2]} is the 0-based index of the input channel in \texttt{src} and
2168 \texttt{fromTo[k*2+1]} is the index of the output channel in \texttt{dst}.
2169 Here the continuous channel numbering is used, that is, the first input image channels are indexed
2170 from \texttt{0} to \texttt{channels(src[0])-1}, the second input image channels are indexed from
2171 \texttt{channels(src[0])} to \texttt{channels(src[0]) + channels(src[1])-1} etc., and the same
2172 scheme is used for the output image channels.
2173 As a special case, when \texttt{fromTo[k*2]} is negative,
2174 the corresponding output channel is filled with zero.}\cvPy{Each pair \texttt{fromTo[k]=(i,j)}
2175 means that i-th plane from \texttt{src} is copied to the j-th plane in \texttt{dst}, where continuous
2176 plane numbering is used both in the input array list and the output array list.
2177 As a special case, when the \texttt{fromTo[k][0]} is negative, the corresponding output plane \texttt{j}
2178  is filled with zero.}}
2179 \end{description}
2180
2181 The function is a generalized form of \cvCPyCross{cvSplit} and \cvCPyCross{Merge}
2182 and some forms of \cross{CvtColor}. It can be used to change the order of the
2183 planes, add/remove alpha channel, extract or insert a single plane or
2184 multiple planes etc.
2185
2186 As an example, this code splits a 4-channel RGBA image into a 3-channel
2187 BGR (i.e. with R and B swapped) and separate alpha channel image:
2188
2189 \ifPy
2190 \begin{lstlisting}
2191         rgba = cv.CreateMat(100, 100, cv.CV_8UC4)
2192         bgr =  cv.CreateMat(100, 100, cv.CV_8UC3)
2193         alpha = cv.CreateMat(100, 100, cv.CV_8UC1)
2194         cv.Set(rgba, (1,2,3,4))
2195         cv.MixChannels([rgba], [bgr, alpha], [
2196            (0, 2),    # rgba[0] -> bgr[2]
2197            (1, 1),    # rgba[1] -> bgr[1]
2198            (2, 0),    # rgba[2] -> bgr[0]
2199            (3, 3)     # rgba[3] -> alpha[0]
2200         ])
2201 \end{lstlisting}
2202 \fi
2203
2204 \ifC
2205 \begin{lstlisting}
2206     CvMat* rgba = cvCreateMat(100, 100, CV_8UC4);
2207     CvMat* bgr = cvCreateMat(rgba->rows, rgba->cols, CV_8UC3);
2208     CvMat* alpha = cvCreateMat(rgba->rows, rgba->cols, CV_8UC1);
2209     cvSet(rgba, cvScalar(1,2,3,4));
2210
2211     CvArr* out[] = { bgr, alpha };
2212     int from_to[] = { 0,2,  1,1,  2,0,  3,3 };
2213     cvMixChannels(&bgra, 1, out, 2, from_to, 4);
2214 \end{lstlisting}
2215 \fi
2216
2217 \subsection{MulAddS}
2218
2219 Synonym for \cross{ScaleAdd}.
2220
2221 \cvCPyFunc{Mul}
2222 Calculates the per-element product of two arrays.
2223
2224 \cvdefC{void cvMul(const CvArr* src1, const CvArr* src2, CvArr* dst, double scale=1);}
2225 \cvdefPy{Mul(src1,src2,dst,scale)-> None}
2226
2227 \begin{description}
2228 \cvarg{src1}{The first source array}
2229 \cvarg{src2}{The second source array}
2230 \cvarg{dst}{The destination array}
2231 \cvarg{scale}{Optional scale factor}
2232 \end{description}
2233
2234
2235 The function calculates the per-element product of two arrays:
2236
2237 \[
2238 \texttt{dst}(I)=\texttt{scale} \cdot \texttt{src1}(I) \cdot \texttt{src2}(I)
2239 \]
2240
2241 All the arrays must have the same type and the same size (or ROI size).
2242 For types that have limited range this operation is saturating.
2243
2244 \cvCPyFunc{MulSpectrums}
2245 Performs per-element multiplication of two Fourier spectrums.
2246
2247 \cvdefC{void cvMulSpectrums(\par const CvArr* src1,\par const CvArr* src2,\par CvArr* dst,\par int flags);}
2248 \cvdefPy{MulSpectrums(src1,src2,dst,flags)-> None}
2249
2250 \begin{description}
2251 \cvarg{src1}{The first source array}
2252 \cvarg{src2}{The second source array}
2253 \cvarg{dst}{The destination array of the same type and the same size as the source arrays}
2254 \cvarg{flags}{A combination of the following values;
2255 \begin{description}
2256 \cvarg{CV\_DXT\_ROWS}{treats each row of the arrays as a separate spectrum (see \cvCPyCross{DFT} parameters description).}
2257 \cvarg{CV\_DXT\_MUL\_CONJ}{conjugate the second source array before the multiplication.}
2258 \end{description}}
2259
2260 \end{description}
2261
2262 The function performs per-element multiplication of the two CCS-packed or complex matrices that are results of a real or complex Fourier transform.
2263
2264 The function, together with \cvCPyCross{DFT}, may be used to calculate convolution of two arrays rapidly.
2265
2266
2267 \cvCPyFunc{MulTransposed}
2268 Calculates the product of an array and a transposed array.
2269
2270 \cvdefC{void cvMulTransposed(const CvArr* src, CvArr* dst, int order, const CvArr* delta=NULL, double scale=1.0);}
2271 \cvdefPy{MulTransposed(src,dst,order,delta=NULL,scale)-> None}
2272
2273 \begin{description}
2274 \cvarg{src}{The source matrix}
2275 \cvarg{dst}{The destination matrix. Must be \texttt{CV\_32F} or \texttt{CV\_64F}.}
2276 \cvarg{order}{Order of multipliers}
2277 \cvarg{delta}{An optional array, subtracted from \texttt{src} before multiplication}
2278 \cvarg{scale}{An optional scaling}
2279 \end{description}
2280
2281 The function calculates the product of src and its transposition:
2282
2283 \[
2284 \texttt{dst}=\texttt{scale} (\texttt{src}-\texttt{delta}) (\texttt{src}-\texttt{delta})^T
2285 \]
2286
2287 if $\texttt{order}=0$, and
2288
2289 \[
2290 \texttt{dst}=\texttt{scale} (\texttt{src}-\texttt{delta})^T (\texttt{src}-\texttt{delta})
2291 \]
2292
2293 otherwise.
2294
2295 \cvCPyFunc{Norm}
2296 Calculates absolute array norm, absolute difference norm, or relative difference norm.
2297
2298 \cvdefC{double cvNorm(const CvArr* arr1, const CvArr* arr2=NULL, int normType=CV\_L2, const CvArr* mask=NULL);}
2299 \cvdefPy{Norm(arr1,arr2,normType=CV\_L2,mask=NULL)-> double}
2300
2301 \begin{description}
2302 \cvarg{arr1}{The first source image}
2303 \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.}
2304 \cvarg{normType}{Type of norm, see the discussion}
2305 \cvarg{mask}{The optional operation mask}
2306 \end{description}
2307
2308 The function calculates the absolute norm of \texttt{arr1} if \texttt{arr2} is NULL:
2309 \[
2310 norm = \forkthree
2311 {||\texttt{arr1}||_C    = \max_I |\texttt{arr1}(I)|}{if $\texttt{normType} = \texttt{CV\_C}$}
2312 {||\texttt{arr1}||_{L1} = \sum_I |\texttt{arr1}(I)|}{if $\texttt{normType} = \texttt{CV\_L1}$}
2313 {||\texttt{arr1}||_{L2} = \sqrt{\sum_I \texttt{arr1}(I)^2}}{if $\texttt{normType} = \texttt{CV\_L2}$}
2314 \]
2315
2316 or the absolute difference norm if \texttt{arr2} is not NULL:
2317 \[
2318 norm = \forkthree
2319 {||\texttt{arr1}-\texttt{arr2}||_C    = \max_I |\texttt{arr1}(I) - \texttt{arr2}(I)|}{if $\texttt{normType} = \texttt{CV\_C}$}
2320 {||\texttt{arr1}-\texttt{arr2}||_{L1} = \sum_I |\texttt{arr1}(I) - \texttt{arr2}(I)|}{if $\texttt{normType} = \texttt{CV\_L1}$}
2321 {||\texttt{arr1}-\texttt{arr2}||_{L2} = \sqrt{\sum_I (\texttt{arr1}(I) - \texttt{arr2}(I))^2}}{if $\texttt{normType} = \texttt{CV\_L2}$}
2322 \]
2323
2324 or the relative difference norm if \texttt{arr2} is not NULL and \texttt{(normType \& CV\_RELATIVE) != 0}:
2325
2326 \[
2327 norm = \forkthree
2328 {\frac{||\texttt{arr1}-\texttt{arr2}||_C    }{||\texttt{arr2}||_C   }}{if $\texttt{normType} = \texttt{CV\_RELATIVE\_C}$}
2329 {\frac{||\texttt{arr1}-\texttt{arr2}||_{L1} }{||\texttt{arr2}||_{L1}}}{if $\texttt{normType} = \texttt{CV\_RELATIVE\_L1}$}
2330 {\frac{||\texttt{arr1}-\texttt{arr2}||_{L2} }{||\texttt{arr2}||_{L2}}}{if $\texttt{normType} = \texttt{CV\_RELATIVE\_L2}$}
2331 \]
2332
2333 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.
2334
2335 \cvCPyFunc{Not}
2336 Performs per-element bit-wise inversion of array elements.
2337
2338 \cvdefC{void cvNot(const CvArr* src, CvArr* dst);}
2339 \cvdefPy{Not(src,dst)-> None}
2340
2341 \begin{description}
2342 \cvarg{src}{The source array}
2343 \cvarg{dst}{The destination array}
2344 \end{description}
2345
2346
2347 The function Not inverses every bit of every array element:
2348
2349 \begin{lstlisting}
2350 dst(I)=~src(I)
2351 \end{lstlisting}
2352
2353
2354 \cvCPyFunc{Or}
2355 Calculates per-element bit-wise disjunction of two arrays.
2356
2357 \cvdefC{void cvOr(const CvArr* src1, const CvArr* src2, CvArr* dst, const CvArr* mask=NULL);}
2358 \cvdefPy{Or(src1,src2,dst,mask=NULL)-> None}
2359
2360 \begin{description}
2361 \cvarg{src1}{The first source array}
2362 \cvarg{src2}{The second source array}
2363 \cvarg{dst}{The destination array}
2364 \cvarg{mask}{Operation mask, 8-bit single channel array; specifies elements of the destination array to be changed}
2365 \end{description}
2366
2367
2368 The function calculates per-element bit-wise disjunction of two arrays:
2369
2370 \begin{lstlisting}
2371 dst(I)=src1(I)|src2(I)
2372 \end{lstlisting}
2373
2374 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.
2375
2376 \cvCPyFunc{OrS}
2377 Calculates a per-element bit-wise disjunction of an array and a scalar.
2378
2379 \cvdefC{void cvOrS(const CvArr* src, CvScalar value, CvArr* dst, const CvArr* mask=NULL);}
2380 \cvdefPy{OrS(src,value,dst,mask=NULL)-> None}
2381
2382 \begin{description}
2383 \cvarg{src}{The source array}
2384 \cvarg{value}{Scalar to use in the operation}
2385 \cvarg{dst}{The destination array}
2386 \cvarg{mask}{Operation mask, 8-bit single channel array; specifies elements of the destination array to be changed}
2387 \end{description}
2388
2389
2390 The function OrS calculates per-element bit-wise disjunction of an array and a scalar:
2391
2392 \begin{lstlisting}
2393 dst(I)=src(I)|value if mask(I)!=0
2394 \end{lstlisting}
2395
2396 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.
2397
2398
2399 \cvCPyFunc{PerspectiveTransform}
2400 Performs perspective matrix transformation of a vector array.
2401
2402 \cvdefC{void cvPerspectiveTransform(const CvArr* src, CvArr* dst, const CvMat* mat);}
2403 \cvdefPy{PerspectiveTransform(src,dst,mat)-> None}
2404
2405 \begin{description}
2406 \cvarg{src}{The source three-channel floating-point array}
2407 \cvarg{dst}{The destination three-channel floating-point array}
2408 \cvarg{mat}{$3\times 3$ or $4 \times 4$ transformation matrix}
2409 \end{description}
2410
2411
2412 The function transforms every element of \texttt{src} (by treating it as 2D or 3D vector) in the following way:
2413
2414 \[ (x, y, z) \rightarrow (x'/w, y'/w, z'/w) \]
2415
2416 where
2417
2418 \[
2419 (x', y', z', w') = \texttt{mat} \cdot
2420 \begin{bmatrix} x & y & z & 1 \end{bmatrix}
2421 \]
2422
2423 and
2424 \[ w = \fork{w'}{if $w' \ne 0$}{\infty}{otherwise} \]
2425
2426 \cvCPyFunc{PolarToCart}
2427 Calculates Cartesian coordinates of 2d vectors represented in polar form.
2428
2429 \cvdefC{void cvPolarToCart(\par const CvArr* magnitude,\par const CvArr* angle,\par CvArr* x,\par CvArr* y,\par int angleInDegrees=0);}
2430 \cvdefPy{PolarToCart(magnitude,angle,x,y,angleInDegrees=0)-> None}
2431
2432 \begin{description}
2433 \cvarg{magnitude}{The array of magnitudes. If it is NULL, the magnitudes are assumed to be all 1's.}
2434 \cvarg{angle}{The array of angles, whether in radians or degrees}
2435 \cvarg{x}{The destination array of x-coordinates, may be set to NULL if it is not needed}
2436 \cvarg{y}{The destination array of y-coordinates, mau be set to NULL if it is not needed}
2437 \cvarg{angleInDegrees}{The flag indicating whether the angles are measured in radians, which is default mode, or in degrees}
2438 \end{description}
2439
2440 The function calculates either the x-coodinate, y-coordinate or both of every vector \texttt{magnitude(I)*exp(angle(I)*j), j=sqrt(-1)}:
2441
2442 \begin{lstlisting}
2443 x(I)=magnitude(I)*cos(angle(I)),
2444 y(I)=magnitude(I)*sin(angle(I))
2445 \end{lstlisting}
2446
2447
2448 \cvCPyFunc{Pow}
2449 Raises every array element to a power.
2450
2451 \cvdefC{void cvPow(\par const CvArr* src,\par CvArr* dst,\par double power);}
2452 \cvdefPy{Pow(src,dst,power)-> None}
2453
2454 \begin{description}
2455 \cvarg{src}{The source array}
2456 \cvarg{dst}{The destination array, should be the same type as the source}
2457 \cvarg{power}{The exponent of power}
2458 \end{description}
2459
2460
2461 The function raises every element of the input array to \texttt{p}:
2462
2463 \[
2464 \texttt{dst} [I] = \fork
2465 {\texttt{src}(I)^p}{if \texttt{p} is integer}
2466 {|\texttt{src}(I)^p|}{otherwise}
2467 \]
2468
2469 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:
2470
2471 \ifC
2472 \begin{lstlisting}
2473 CvSize size = cvGetSize(src);
2474 CvMat* mask = cvCreateMat(size.height, size.width, CV_8UC1);
2475 cvCmpS(src, 0, mask, CV_CMP_LT); /* find negative elements */
2476 cvPow(src, dst, 1./3);
2477 cvSubRS(dst, cvScalarAll(0), dst, mask); /* negate the results of negative inputs */
2478 cvReleaseMat(&mask);
2479 \end{lstlisting}
2480 \else
2481 \begin{lstlisting}
2482 >>> import cv
2483 >>> src = cv.CreateMat(1, 10, cv.CV_32FC1)
2484 >>> mask = cv.CreateMat(src.rows, src.cols, cv.CV_8UC1)
2485 >>> dst = cv.CreateMat(src.rows, src.cols, cv.CV_32FC1)
2486 >>> cv.CmpS(src, 0, mask, cv.CV_CMP_LT)         # find negative elements
2487 >>> cv.Pow(src, dst, 1. / 3)
2488 >>> cv.SubRS(dst, cv.ScalarAll(0), dst, mask)   # negate the results of negative inputs
2489 \end{lstlisting}
2490 \fi
2491
2492 For some values of \texttt{power}, such as integer values, 0.5, and -0.5, specialized faster algorithms are used.
2493
2494 \ifC
2495 \cvCPyFunc{Ptr?D}
2496 Return pointer to a particular array element.
2497
2498 \cvdefC{
2499 uchar* cvPtr1D(const CvArr* arr, int idx0, int* type=NULL); \newline
2500 uchar* cvPtr2D(const CvArr* arr, int idx0, int idx1, int* type=NULL); \newline
2501 uchar* cvPtr3D(const CvArr* arr, int idx0, int idx1, int idx2, int* type=NULL); \newline
2502 uchar* cvPtrND(const CvArr* arr, int* idx, int* type=NULL, int createNode=1, unsigned* precalcHashval=NULL);
2503 }
2504
2505 \begin{description}
2506 \cvarg{arr}{Input array}
2507 \cvarg{idx0}{The first zero-based component of the element index}
2508 \cvarg{idx1}{The second zero-based component of the element index}
2509 \cvarg{idx2}{The third zero-based component of the element index}
2510 \cvarg{idx}{Array of the element indices}
2511 \cvarg{type}{Optional output parameter: type of matrix elements}
2512 \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.}
2513 \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)}
2514 \end{description}
2515
2516 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.
2517
2518 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.
2519
2520 All these as well as other functions accessing array elements (\cvCPyCross{Get}, \cvCPyCross{GetReal}, 
2521 \cvCPyCross{Set}, \cvCPyCross{SetReal}) raise an error in case if the element index is out of range.
2522
2523 \fi
2524
2525 \cvCPyFunc{RNG}
2526 Initializes a random number generator state.
2527
2528 \cvdefC{CvRNG cvRNG(int64 seed=-1);}
2529 \cvdefPy{RNG(seed=-1LL)-> CvRNG}
2530
2531 \begin{description}
2532 \cvarg{seed}{64-bit value used to initiate a random sequence}
2533 \end{description}
2534
2535 The function initializes a random number generator
2536 and returns the state. The pointer to the state can be then passed to the
2537 \cvCPyCross{RandInt}, \cvCPyCross{RandReal} and \cvCPyCross{RandArr} functions. In the
2538 current implementation a multiply-with-carry generator is used.
2539
2540 \cvCPyFunc{RandArr}
2541 Fills an array with random numbers and updates the RNG state.
2542
2543 \cvdefC{void cvRandArr(\par CvRNG* rng,\par CvArr* arr,\par int distType,\par CvScalar param1,\par CvScalar param2);}
2544 \cvdefPy{RandArr(rng,arr,distType,param1,param2)-> None}
2545
2546 \begin{description}
2547 \cvarg{rng}{RNG state initialized by \cvCPyCross{RNG}}
2548 \cvarg{arr}{The destination array}
2549 \cvarg{distType}{Distribution type
2550 \begin{description}
2551 \cvarg{CV\_RAND\_UNI}{uniform distribution}
2552 \cvarg{CV\_RAND\_NORMAL}{normal or Gaussian distribution}
2553 \end{description}}
2554 \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.}
2555 \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.}
2556 \end{description}
2557
2558 The function fills the destination array with uniformly
2559 or normally distributed random numbers.
2560
2561 \ifC
2562 In the example below, the function
2563 is used to add a few normally distributed floating-point numbers to
2564 random locations within a 2d array.
2565
2566 \begin{lstlisting}
2567 /* let noisy_screen be the floating-point 2d array that is to be "crapped" */
2568 CvRNG rng_state = cvRNG(0xffffffff);
2569 int i, pointCount = 1000;
2570 /* allocate the array of coordinates of points */
2571 CvMat* locations = cvCreateMat(pointCount, 1, CV_32SC2);
2572 /* arr of random point values */
2573 CvMat* values = cvCreateMat(pointCount, 1, CV_32FC1);
2574 CvSize size = cvGetSize(noisy_screen);
2575
2576 /* initialize the locations */
2577 cvRandArr(&rng_state, locations, CV_RAND_UNI, cvScalar(0,0,0,0), 
2578            cvScalar(size.width,size.height,0,0));
2579
2580 /* generate values */
2581 cvRandArr(&rng_state, values, CV_RAND_NORMAL,
2582            cvRealScalar(100), // average intensity
2583            cvRealScalar(30) // deviation of the intensity
2584           );
2585
2586 /* set the points */
2587 for(i = 0; i < pointCount; i++ )
2588 {
2589     CvPoint pt = *(CvPoint*)cvPtr1D(locations, i, 0);
2590     float value = *(float*)cvPtr1D(values, i, 0);
2591     *((float*)cvPtr2D(noisy_screen, pt.y, pt.x, 0 )) += value;
2592 }
2593
2594 /* not to forget to release the temporary arrays */
2595 cvReleaseMat(&locations);
2596 cvReleaseMat(&values);
2597
2598 /* RNG state does not need to be deallocated */
2599 \end{lstlisting}
2600 \fi
2601
2602 \cvCPyFunc{RandInt}
2603 Returns a 32-bit unsigned integer and updates RNG.
2604
2605 \cvdefC{unsigned cvRandInt(CvRNG* rng);}
2606 \cvdefPy{RandInt(rng)-> unsigned}
2607
2608 \begin{description}
2609 \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)}
2610 \end{description}
2611
2612 The function returns a uniformly-distributed random
2613 32-bit unsigned integer and updates the RNG state. It is similar to the rand()
2614 function from the C runtime library, but it always generates a 32-bit number
2615 whereas rand() returns a number in between 0 and \texttt{RAND\_MAX}
2616 which is $2^{16}$ or $2^{32}$, depending on the platform.
2617
2618 The function is useful for generating scalar random numbers, such as
2619 points, patch sizes, table indices, etc., where integer numbers of a certain
2620 range can be generated using a modulo operation and floating-point numbers
2621 can be generated by scaling from 0 to 1 or any other specific range.
2622
2623 \ifC
2624 Here is the example from the previous function discussion rewritten using
2625 \cvCPyCross{RandInt}:
2626
2627 \begin{lstlisting}
2628 /* the input and the task is the same as in the previous sample. */
2629 CvRNG rnggstate = cvRNG(0xffffffff);
2630 int i, pointCount = 1000;
2631 /* ... - no arrays are allocated here */
2632 CvSize size = cvGetSize(noisygscreen);
2633 /* make a buffer for normally distributed numbers to reduce call overhead */
2634 #define bufferSize 16
2635 float normalValueBuffer[bufferSize];
2636 CvMat normalValueMat = cvMat(bufferSize, 1, CVg32F, normalValueBuffer);
2637 int valuesLeft = 0;
2638
2639 for(i = 0; i < pointCount; i++ )
2640 {
2641     CvPoint pt;
2642     /* generate random point */
2643     pt.x = cvRandInt(&rnggstate ) % size.width;
2644     pt.y = cvRandInt(&rnggstate ) % size.height;
2645
2646     if(valuesLeft <= 0 )
2647     {
2648         /* fulfill the buffer with normally distributed numbers 
2649            if the buffer is empty */
2650         cvRandArr(&rnggstate, &normalValueMat, CV\_RAND\_NORMAL, 
2651                    cvRealScalar(100), cvRealScalar(30));
2652         valuesLeft = bufferSize;
2653     }
2654     *((float*)cvPtr2D(noisygscreen, pt.y, pt.x, 0 ) = 
2655                                 normalValueBuffer[--valuesLeft];
2656 }
2657
2658 /* there is no need to deallocate normalValueMat because we have
2659 both the matrix header and the data on stack. It is a common and efficient
2660 practice of working with small, fixed-size matrices */
2661 \end{lstlisting}
2662 \fi
2663
2664 \cvCPyFunc{RandReal}
2665 Returns a floating-point random number and updates RNG.
2666
2667 \cvdefC{double cvRandReal(CvRNG* rng);}
2668 \cvdefPy{RandReal(rng)-> double}
2669
2670 \begin{description}
2671 \cvarg{rng}{RNG state initialized by \cvCPyCross{RNG}}
2672 \end{description}
2673
2674
2675 The function returns a uniformly-distributed random floating-point number between 0 and 1 (1 is not included).
2676
2677 \cvCPyFunc{Reduce}
2678 Reduces a matrix to a vector.
2679
2680 \cvdefC{void cvReduce(const CvArr* src, CvArr* dst, int dim = -1, int op=CV\_REDUCE\_SUM);}
2681 \cvdefPy{Reduce(src,dst,dim=-1,op=CV\_REDUCE\_SUM)-> None}
2682
2683 \begin{description}
2684 \cvarg{src}{The input matrix.}
2685 \cvarg{dst}{The output single-row/single-column vector that accumulates somehow all the matrix rows/columns.}
2686 \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.}
2687 \cvarg{op}{The reduction operation. It can take of the following values:
2688 \begin{description}
2689 \cvarg{CV\_REDUCE\_SUM}{The output is the sum of all of the matrix's rows/columns.}
2690 \cvarg{CV\_REDUCE\_AVG}{The output is the mean vector of all of the matrix's rows/columns.}
2691 \cvarg{CV\_REDUCE\_MAX}{The output is the maximum (column/row-wise) of all of the matrix's rows/columns.}
2692 \cvarg{CV\_REDUCE\_MIN}{The output is the minimum (column/row-wise) of all of the matrix's rows/columns.}
2693 \end{description}}
2694 \end{description}
2695
2696 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. 
2697
2698 \ifC
2699 \cvCPyFunc{ReleaseData}
2700 Releases array data.
2701
2702 \cvdefC{void cvReleaseData(CvArr* arr);}
2703
2704 \begin{description}
2705 \cvarg{arr}{Array header}
2706 \end{description}
2707
2708 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}.
2709
2710 \cvCPyFunc{ReleaseImage}
2711 Deallocates the image header and the image data.
2712
2713 \cvdefC{void cvReleaseImage(IplImage** image);}
2714
2715 \begin{description}
2716 \cvarg{image}{Double pointer to the image header}
2717 \end{description}
2718
2719 This call is a shortened form of
2720
2721 \begin{lstlisting}
2722 if(*image )
2723 {
2724     cvReleaseData(*image);
2725     cvReleaseImageHeader(image);
2726 }
2727 \end{lstlisting}
2728
2729
2730 \cvCPyFunc{ReleaseImageHeader}
2731 Deallocates an image header.
2732
2733 \cvdefC{void cvReleaseImageHeader(IplImage** image);}
2734
2735 \begin{description}
2736 \cvarg{image}{Double pointer to the image header}
2737 \end{description}
2738
2739 This call is an analogue of
2740 \begin{lstlisting}
2741 if(image )
2742 {
2743     iplDeallocate(*image, IPL_IMAGE_HEADER | IPL_IMAGE_ROI);
2744     *image = 0;
2745 }
2746 \end{lstlisting}
2747 but it does not use IPL functions by default (see the \texttt{CV\_TURN\_ON\_IPL\_COMPATIBILITY} macro).
2748
2749
2750 \cvCPyFunc{ReleaseMat}
2751 Deallocates a matrix.
2752
2753 \cvdefC{void cvReleaseMat(CvMat** mat);}
2754
2755 \begin{description}
2756 \cvarg{mat}{Double pointer to the matrix}
2757 \end{description}
2758
2759
2760 The function decrements the matrix data reference counter and deallocates matrix header. If the data reference counter is 0, it also deallocates the data.
2761
2762 \begin{lstlisting}
2763 if(*mat )
2764     cvDecRefData(*mat);
2765 cvFree((void**)mat);
2766 \end{lstlisting}
2767
2768
2769 \cvCPyFunc{ReleaseMatND}
2770 Deallocates a multi-dimensional array.
2771
2772 \cvdefC{void cvReleaseMatND(CvMatND** mat);}
2773
2774 \begin{description}
2775 \cvarg{mat}{Double pointer to the array}
2776 \end{description}
2777
2778 The function decrements the array data reference counter and releases the array header. If the reference counter reaches 0, it also deallocates the data.
2779
2780 \begin{lstlisting}
2781 if(*mat )
2782     cvDecRefData(*mat);
2783 cvFree((void**)mat);
2784 \end{lstlisting}
2785
2786 \cvCPyFunc{ReleaseSparseMat}
2787 Deallocates sparse array.
2788
2789 \cvdefC{void cvReleaseSparseMat(CvSparseMat** mat);}
2790
2791 \begin{description}
2792 \cvarg{mat}{Double pointer to the array}
2793 \end{description}
2794
2795 The function releases the sparse array and clears the array pointer upon exit.
2796
2797 \fi
2798
2799 \cvCPyFunc{Repeat}
2800 Fill the destination array with repeated copies of the source array.
2801
2802 \cvdefC{void cvRepeat(const CvArr* src, CvArr* dst);}
2803 \cvdefPy{Repeat(src,dst)-> None}
2804
2805 \begin{description}
2806 \cvarg{src}{Source array, image or matrix}
2807 \cvarg{dst}{Destination array, image or matrix}
2808 \end{description}
2809
2810 The function fills the destination array with repeated copies of the source array:
2811
2812 \begin{lstlisting}
2813 dst(i,j)=src(i mod rows(src), j mod cols(src))
2814 \end{lstlisting}
2815
2816 So the destination array may be as larger as well as smaller than the source array.
2817
2818 \cvCPyFunc{ResetImageROI}
2819 Resets the image ROI to include the entire image and releases the ROI structure.
2820
2821 \cvdefC{void cvResetImageROI(IplImage* image);}
2822 \cvdefPy{ResetImageROI(image)-> None}
2823
2824 \begin{description}
2825 \cvarg{image}{A pointer to the image header}
2826 \end{description}
2827
2828 This produces a similar result to the following
2829 \ifC
2830 , but in addition it releases the ROI structure.
2831
2832 \begin{lstlisting}
2833 cvSetImageROI(image, cvRect(0, 0, image->width, image->height ));
2834 cvSetImageCOI(image, 0);
2835 \end{lstlisting}
2836 \else
2837
2838 \begin{lstlisting}
2839 cv.SetImageROI(image, (0, 0, image.width, image.height))
2840 cv.SetImageCOI(image, 0)
2841 \end{lstlisting}
2842 \fi
2843
2844
2845 \cvCPyFunc{Reshape}
2846 Changes shape of matrix/image without copying data.
2847
2848 \cvdefC{CvMat* cvReshape(const CvArr* arr, CvMat* header, int newCn, int newRows=0);}
2849 \cvdefPy{Reshape(arr, newCn, newRows=0) -> cvmat}
2850
2851 \begin{description}
2852 \cvarg{arr}{Input array}
2853 \ifC
2854 \cvarg{header}{Output header to be filled}
2855 \fi
2856 \cvarg{newCn}{New number of channels. 'newCn = 0' means that the number of channels remains unchanged.}
2857 \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.}
2858 \end{description}
2859
2860 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.
2861
2862 \ifC
2863 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:
2864
2865 \begin{lstlisting}
2866 IplImage* color_img = cvCreateImage(cvSize(320,240), IPL_DEPTH_8U, 3);
2867 CvMat gray_mat_hdr;
2868 IplImage gray_img_hdr, *gray_img;
2869 cvReshape(color_img, &gray_mat_hdr, 1);
2870 gray_img = cvGetImage(&gray_mat_hdr, &gray_img_hdr);
2871 \end{lstlisting}
2872
2873 And the next example converts a 3x3 matrix to a single 1x9 vector:
2874
2875 \begin{lstlisting}
2876 CvMat* mat = cvCreateMat(3, 3, CV_32F);
2877 CvMat row_header, *row;
2878 row = cvReshape(mat, &row_header, 0, 1);
2879 \end{lstlisting}
2880 \fi
2881
2882 \cvCPyFunc{ReshapeMatND}
2883 Changes the shape of a multi-dimensional array without copying the data.
2884
2885 \cvdefC{CvArr* cvReshapeMatND(const CvArr* arr,
2886                        int sizeofHeader, CvArr* header,
2887                        int newCn, int newDims, int* newSizes);}
2888 \cvdefPy{ReshapeMatND(arr, newCn, newDims) -> cvmat}
2889
2890 \ifC
2891 \begin{lstlisting}
2892 #define cvReshapeND(arr, header, newCn, newDims, newSizes )   \
2893       cvReshapeMatND((arr), sizeof(*(header)), (header),         \
2894                       (newCn), (newDims), (newSizes))
2895 \end{lstlisting}
2896 \fi
2897
2898 \begin{description}
2899 \cvarg{arr}{Input array}
2900 \ifC
2901 \cvarg{sizeofHeader}{Size of output header to distinguish between IplImage, CvMat and CvMatND output headers}
2902 \cvarg{header}{Output header to be filled}
2903 \cvarg{newCn}{New number of channels. $\texttt{newCn} = 0$ means that the number of channels remains unchanged.}
2904 \cvarg{newDims}{New number of dimensions. $\texttt{newDims} = 0$ means that the number of dimensions remains the same.}
2905 \cvarg{newSizes}{Array of new dimension sizes. Only $\texttt{newDims}-1$ values are used, because the total number of elements must remain the same.
2906 Thus, if $\texttt{newDims} = 1$, \texttt{newSizes} array is not used.}
2907 \else
2908 \cvarg{newDims}{List of new dimensions.}
2909 \fi
2910 \end{description}
2911
2912 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.
2913
2914 \ifC
2915 Below are the two samples from the \cvCPyCross{Reshape} description rewritten using \cvCPyCross{ReshapeMatND}:
2916
2917 \begin{lstlisting}
2918
2919 IplImage* color_img = cvCreateImage(cvSize(320,240), IPL_DEPTH_8U, 3);
2920 IplImage gray_img_hdr, *gray_img;
2921 gray_img = (IplImage*)cvReshapeND(color_img, &gray_img_hdr, 1, 0, 0);
2922
2923 ...
2924
2925 /* second example is modified to convert 2x2x2 array to 8x1 vector */
2926 int size[] = { 2, 2, 2 };
2927 CvMatND* mat = cvCreateMatND(3, size, CV_32F);
2928 CvMat row_header, *row;
2929 row = (CvMat*)cvReshapeND(mat, &row_header, 0, 1, 0);
2930
2931 \end{lstlisting}
2932 \fi
2933
2934 \ifC
2935 \cvfunc{cvRound, cvFloor, cvCeil}\label{cvRound}
2936
2937 Converts a floating-point number to an integer.
2938
2939 \cvdefC{
2940 int cvRound(double value);
2941 int cvFloor(double value);
2942 int cvCeil(double value);
2943
2944 }\cvdefPy{Round, Floor, Ceil(value)-> int}
2945
2946 \begin{description}
2947 \cvarg{value}{The input floating-point value}
2948 \end{description}
2949
2950
2951 The functions convert the input floating-point number to an integer using one of the rounding
2952 modes. \texttt{Round} returns the nearest integer value to the
2953 argument. \texttt{Floor} returns the maximum integer value that is not
2954 larger than the argument. \texttt{Ceil} returns the minimum integer
2955 value that is not smaller than the argument. On some architectures the
2956 functions work much faster than the standard cast
2957 operations in C. If the absolute value of the argument is greater than
2958 $2^{31}$, the result is not determined. Special values ($\pm \infty$ , NaN)
2959 are not handled.
2960
2961 \else
2962
2963 \cvfunc{Round}
2964
2965 Converts a floating-point number to the nearest integer value.
2966
2967 \cvdefPy{Round(value) -> int}
2968
2969 \begin{description}
2970 \cvarg{value}{The input floating-point value}
2971 \end{description}
2972
2973 On some architectures this function is much faster than the standard cast
2974 operations. If the absolute value of the argument is greater than
2975 $2^{31}$, the result is not determined. Special values ($\pm \infty$ , NaN)
2976 are not handled.
2977
2978 \cvfunc{Floor}
2979
2980 Converts a floating-point number to the nearest integer value that is not larger than the argument.
2981
2982 \cvdefPy{Floor(value) -> int}
2983
2984 \begin{description}
2985 \cvarg{value}{The input floating-point value}
2986 \end{description}
2987
2988 On some architectures this function is much faster than the standard cast
2989 operations. If the absolute value of the argument is greater than
2990 $2^{31}$, the result is not determined. Special values ($\pm \infty$ , NaN)
2991 are not handled.
2992
2993 \cvfunc{Ceil}
2994
2995 Converts a floating-point number to the nearest integer value that is not smaller than the argument.
2996
2997 \cvdefPy{Ceil(value) -> int}
2998
2999 \begin{description}
3000 \cvarg{value}{The input floating-point value}
3001 \end{description}
3002
3003 On some architectures this function is much faster than the standard cast
3004 operations. If the absolute value of the argument is greater than
3005 $2^{31}$, the result is not determined. Special values ($\pm \infty$ , NaN)
3006 are not handled.
3007
3008 \fi
3009
3010
3011 \cvCPyFunc{ScaleAdd}
3012 Calculates the sum of a scaled array and another array.
3013
3014 \cvdefC{void cvScaleAdd(const CvArr* src1, CvScalar scale, const CvArr* src2, CvArr* dst);}
3015 \cvdefPy{ScaleAdd(src1,scale,src2,dst)-> None}
3016
3017 \begin{description}
3018 \cvarg{src1}{The first source array}
3019 \cvarg{scale}{Scale factor for the first array}
3020 \cvarg{src2}{The second source array}
3021 \cvarg{dst}{The destination array}
3022 \end{description}
3023
3024 The function calculates the sum of a scaled array and another array:
3025
3026 \[
3027 \texttt{dst}(I)=\texttt{scale} \, \texttt{src1}(I) + \texttt{src2}(I)
3028 \]
3029
3030 All array parameters should have the same type and the same size.
3031
3032 \cvCPyFunc{Set}
3033 Sets every element of an array to a given value.
3034
3035 \cvdefC{void cvSet(CvArr* arr, CvScalar value, const CvArr* mask=NULL);}
3036 \cvdefPy{Set(arr,value,mask=NULL)-> None}
3037
3038 \begin{description}
3039 \cvarg{arr}{The destination array}
3040 \cvarg{value}{Fill value}
3041 \cvarg{mask}{Operation mask, 8-bit single channel array; specifies elements of the destination array to be changed}
3042 \end{description}
3043
3044
3045 The function copies the scalar \texttt{value} to every selected element of the destination array:
3046
3047 \[
3048 \texttt{arr}(I)=\texttt{value} \quad \text{if} \quad \texttt{mask}(I) \ne 0
3049 \]
3050
3051 If array \texttt{arr} is of \texttt{IplImage} type, then is ROI used, but COI must not be set.
3052
3053 \ifC % {
3054 \cvCPyFunc{Set?D}
3055 Change the particular array element.
3056
3057 \cvdefC{
3058 void cvSet1D(CvArr* arr, int idx0, CvScalar value); \newline
3059 void cvSet2D(CvArr* arr, int idx0, int idx1, CvScalar value); \newline
3060 void cvSet3D(CvArr* arr, int idx0, int idx1, int idx2, CvScalar value); \newline
3061 void cvSetND(CvArr* arr, int* idx, CvScalar value);
3062 }
3063
3064 \begin{description}
3065 \cvarg{arr}{Input array}
3066 \cvarg{idx0}{The first zero-based component of the element index}
3067 \cvarg{idx1}{The second zero-based component of the element index}
3068 \cvarg{idx2}{The third zero-based component of the element index}
3069 \cvarg{idx}{Array of the element indices}
3070 \cvarg{value}{The assigned value}
3071 \end{description}
3072
3073 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.
3074
3075 \else % }{
3076
3077 \cvCPyFunc{Set1D}
3078 Set a specific array element.
3079
3080 \cvdefPy{ Set1D(arr, idx, value) -> None }
3081
3082 \begin{description}
3083 \cvarg{arr}{Input array}
3084 \cvarg{idx}{Zero-based element index}
3085 \cvarg{value}{The value to assign to the element}
3086 \end{description}
3087
3088 Sets a specific array element.  Array must have dimension 1.
3089
3090 \cvCPyFunc{Set2D}
3091 Set a specific array element.
3092
3093 \cvdefPy{ Set2D(arr, idx0, idx1, value) -> None }
3094
3095 \begin{description}
3096 \cvarg{arr}{Input array}
3097 \cvarg{idx0}{Zero-based element row index}
3098 \cvarg{idx1}{Zero-based element column index}
3099 \cvarg{value}{The value to assign to the element}
3100 \end{description}
3101
3102 Sets a specific array element.  Array must have dimension 2.
3103
3104 \cvCPyFunc{Set3D}
3105 Set a specific array element.
3106
3107 \cvdefPy{ Set3D(arr, idx0, idx1, idx2, value) -> None }
3108
3109 \begin{description}
3110 \cvarg{arr}{Input array}
3111 \cvarg{idx0}{Zero-based element index}
3112 \cvarg{idx1}{Zero-based element index}
3113 \cvarg{idx2}{Zero-based element index}
3114 \cvarg{value}{The value to assign to the element}
3115 \end{description}
3116
3117 Sets a specific array element.  Array must have dimension 3.
3118
3119 \cvCPyFunc{SetND}
3120 Set a specific array element.
3121
3122 \cvdefPy{ SetND(arr, indices, value) -> None }
3123
3124 \begin{description}
3125 \cvarg{arr}{Input array}
3126 \cvarg{indices}{List of zero-based element indices}
3127 \cvarg{value}{The value to assign to the element}
3128 \end{description}
3129
3130 Sets a specific array element.  The length of array indices must be the same as the dimension of the array.
3131 \fi % }
3132
3133 \cvCPyFunc{SetData}
3134 Assigns user data to the array header.
3135
3136 \cvdefC{void cvSetData(CvArr* arr, void* data, int step);}
3137 \cvdefPy{SetData(arr, data, step)-> None}
3138
3139 \begin{description}
3140 \cvarg{arr}{Array header}
3141 \cvarg{data}{User data}
3142 \cvarg{step}{Full row length in bytes}
3143 \end{description}
3144
3145 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.
3146
3147 \cvCPyFunc{SetIdentity}
3148 Initializes a scaled identity matrix.
3149
3150 \cvdefC{void cvSetIdentity(CvArr* mat, CvScalar value=cvRealScalar(1));}
3151 \cvdefPy{SetIdentity(mat,value=1)-> None}
3152
3153 \begin{description}
3154 \cvarg{mat}{The matrix to initialize (not necesserily square)}
3155 \cvarg{value}{The value to assign to the diagonal elements}
3156 \end{description}
3157
3158 The function initializes a scaled identity matrix:
3159
3160 \[
3161 \texttt{arr}(i,j)=\fork{\texttt{value}}{ if $i=j$}{0}{otherwise}
3162 \]
3163
3164 \cvCPyFunc{SetImageCOI}
3165 Sets the channel of interest in an IplImage.
3166
3167 \cvdefC{void cvSetImageCOI(\par IplImage* image,\par int coi);}
3168 \cvdefPy{SetImageCOI(image, coi)-> None}
3169
3170 \begin{description}
3171 \cvarg{image}{A pointer to the image header}
3172 \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.}
3173 \end{description}
3174
3175 If the ROI is set to \texttt{NULL} and the coi is \textit{not} 0,
3176 the ROI is allocated. Most OpenCV functions do \textit{not} support
3177 the COI setting, so to process an individual image/matrix channel one
3178 may copy (via \cvCPyCross{Copy} or \cvCPyCross{Split}) the channel to a separate
3179 image/matrix, process it and then copy the result back (via \cvCPyCross{Copy}
3180 or \cvCPyCross{Merge}) if needed.
3181
3182 \cvCPyFunc{SetImageROI}
3183 Sets an image Region Of Interest (ROI) for a given rectangle.
3184
3185 \cvdefC{void cvSetImageROI(\par IplImage* image,\par CvRect rect);}
3186 \cvdefPy{SetImageROI(image, rect)-> None}
3187
3188 \begin{description}
3189 \cvarg{image}{A pointer to the image header}
3190 \cvarg{rect}{The ROI rectangle}
3191 \end{description}
3192
3193 If the original image ROI was \texttt{NULL} and the \texttt{rect} is not the whole image, the ROI structure is allocated.
3194
3195 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.
3196
3197 \ifC % {
3198 \cvCPyFunc{SetReal?D}
3199 Change a specific array element.
3200
3201 \cvdefC{
3202 void cvSetReal1D(CvArr* arr, int idx0, double value); \newline
3203 void cvSetReal2D(CvArr* arr, int idx0, int idx1, double value); \newline
3204 void cvSetReal3D(CvArr* arr, int idx0, int idx1, int idx2, double value); \newline
3205 void cvSetRealND(CvArr* arr, int* idx, double value);
3206 }
3207
3208 \begin{description}
3209 \cvarg{arr}{Input array}
3210 \cvarg{idx0}{The first zero-based component of the element index}
3211 \cvarg{idx1}{The second zero-based component of the element index}
3212 \cvarg{idx2}{The third zero-based component of the element index}
3213 \cvarg{idx}{Array of the element indices}
3214 \cvarg{value}{The assigned value}
3215 \end{description}
3216
3217 The functions assign a new value to a specific
3218 element of a single-channel array. If the array has multiple channels,
3219 a runtime error is raised. Note that the \cvCPyCross{Set*D} function can be used
3220 safely for both single-channel and multiple-channel arrays, though they
3221 are a bit slower.
3222
3223 In the case of a sparse array the functions create the node if it does not yet exist.
3224
3225 \else % }{
3226
3227 \cvCPyFunc{SetReal1D}
3228 Set a specific array element.
3229
3230 \cvdefPy{ SetReal1D(arr, idx, value) -> None }
3231
3232 \begin{description}
3233 \cvarg{arr}{Input array}
3234 \cvarg{idx}{Zero-based element index}
3235 \cvarg{value}{The value to assign to the element}
3236 \end{description}
3237
3238 Sets a specific array element.  Array must have dimension 1.
3239
3240 \cvCPyFunc{SetReal2D}
3241 Set a specific array element.
3242
3243 \cvdefPy{ SetReal2D(arr, idx0, idx1, value) -> None }
3244
3245 \begin{description}
3246 \cvarg{arr}{Input array}
3247 \cvarg{idx0}{Zero-based element row index}
3248 \cvarg{idx1}{Zero-based element column index}
3249 \cvarg{value}{The value to assign to the element}
3250 \end{description}
3251
3252 Sets a specific array element.  Array must have dimension 2.
3253
3254 \cvCPyFunc{SetReal3D}
3255 Set a specific array element.
3256
3257 \cvdefPy{ SetReal3D(arr, idx0, idx1, idx2, value) -> None }
3258
3259 \begin{description}
3260 \cvarg{arr}{Input array}
3261 \cvarg{idx0}{Zero-based element index}
3262 \cvarg{idx1}{Zero-based element index}
3263 \cvarg{idx2}{Zero-based element index}
3264 \cvarg{value}{The value to assign to the element}
3265 \end{description}
3266
3267 Sets a specific array element.  Array must have dimension 3.
3268
3269 \cvCPyFunc{SetRealND}
3270 Set a specific array element.
3271
3272 \cvdefPy{ SetRealND(arr, indices, value) -> None }
3273
3274 \begin{description}
3275 \cvarg{arr}{Input array}
3276 \cvarg{indices}{List of zero-based element indices}
3277 \cvarg{value}{The value to assign to the element}
3278 \end{description}
3279
3280 Sets a specific array element.  The length of array indices must be the same as the dimension of the array.
3281 \fi % }
3282
3283 \cvCPyFunc{SetZero}
3284 Clears the array.
3285
3286 \cvdefC{void cvSetZero(CvArr* arr);}
3287 \cvdefPy{SetZero(arr)-> None}
3288
3289 \ifC
3290 \begin{lstlisting}
3291 #define cvZero cvSetZero
3292 \end{lstlisting}
3293 \fi
3294
3295 \begin{description}
3296 \cvarg{arr}{Array to be cleared}
3297 \end{description}
3298
3299 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).
3300 In the case of sparse arrays all the elements are removed.
3301
3302 \cvCPyFunc{Solve}
3303 Solves a linear system or least-squares problem.
3304
3305 \cvdefC{int cvSolve(const CvArr* src1, const CvArr* src2, CvArr* dst, int method=CV\_LU);}
3306 \cvdefPy{Solve(A,B,X,method=CV\_LU)-> None}
3307
3308 \begin{description}
3309 \cvarg{A}{The source matrix}
3310 \cvarg{B}{The right-hand part of the linear system}
3311 \cvarg{X}{The output solution}
3312 \cvarg{method}{The solution (matrix inversion) method
3313 \begin{description}
3314  \cvarg{CV\_LU}{Gaussian elimination with optimal pivot element chosen}
3315  \cvarg{CV\_SVD}{Singular value decomposition (SVD) method}
3316  \cvarg{CV\_SVD\_SYM}{SVD method for a symmetric positively-defined matrix.}
3317 \end{description}}
3318 \end{description}
3319
3320 The function solves a linear system or least-squares problem (the latter is possible with SVD methods):
3321
3322 \[
3323 \texttt{dst} = argmin_X||\texttt{src1} \, \texttt{X} - \texttt{src2}||
3324 \]
3325
3326 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.
3327
3328 \cvCPyFunc{SolveCubic}
3329 Finds the real roots of a cubic equation.
3330
3331 \cvdefC{void cvSolveCubic(const CvArr* coeffs, CvArr* roots);}
3332 \cvdefPy{SolveCubic(coeffs,roots)-> None}
3333
3334 \begin{description}
3335 \cvarg{coeffs}{The equation coefficients, an array of 3 or 4 elements}
3336 \cvarg{roots}{The output array of real roots which should have 3 elements}
3337 \end{description}
3338
3339 The function finds the real roots of a cubic equation:
3340
3341 If coeffs is a 4-element vector:
3342
3343 \[
3344 \texttt{coeffs}[0] x^3 + \texttt{coeffs}[1] x^2 + \texttt{coeffs}[2] x + \texttt{coeffs}[3] = 0
3345 \]
3346
3347 or if coeffs is 3-element vector:
3348
3349 \[
3350 x^3 + \texttt{coeffs}[0] x^2 + \texttt{coeffs}[1] x + \texttt{coeffs}[2] = 0
3351 \]
3352
3353 The function returns the number of real roots found. The roots are
3354 stored to \texttt{root} array, which is padded with zeros if there is
3355 only one root.
3356
3357 \cvCPyFunc{Split}
3358 Divides multi-channel array into several single-channel arrays or extracts a single channel from the array.
3359
3360 \cvdefC{void cvSplit(const CvArr* src, CvArr* dst0, CvArr* dst1,
3361               CvArr* dst2, CvArr* dst3);}
3362 \cvdefPy{Split(src,dst0,dst1,dst2,dst3)-> None}
3363
3364 \begin{description}
3365 \cvarg{src}{Source array}
3366 \cvarg{dst0}{Destination channel 0}
3367 \cvarg{dst1}{Destination channel 1}
3368 \cvarg{dst2}{Destination channel 2}
3369 \cvarg{dst3}{Destination channel 3}
3370 \end{description}
3371
3372 The function divides a multi-channel array into separate
3373 single-channel arrays. Two modes are available for the operation. If the
3374 source array has N channels then if the first N destination channels
3375 are not NULL, they all are extracted from the source array;
3376 if only a single destination channel of the first N is not NULL, this
3377 particular channel is extracted; otherwise an error is raised. The rest
3378 of the destination channels (beyond the first N) must always be NULL. For
3379 IplImage \cvCPyCross{Copy} with COI set can be also used to extract a single
3380 channel from the image.
3381
3382
3383 \cvCPyFunc{Sqrt}
3384 Calculates the square root.
3385
3386 \cvdefC{float cvSqrt(float value);}
3387 \cvdefPy{Sqrt(value)-> float}
3388
3389 \begin{description}
3390 \cvarg{value}{The input floating-point value}
3391 \end{description}
3392
3393
3394 The function calculates the square root of the argument. If the argument is negative, the result is not determined.
3395
3396 \cvCPyFunc{Sub}
3397 Computes the per-element difference between two arrays.
3398
3399 \cvdefC{void cvSub(const CvArr* src1, const CvArr* src2, CvArr* dst, const CvArr* mask=NULL);}
3400 \cvdefPy{Sub(src1,src2,dst,mask=NULL)-> None}
3401
3402 \begin{description}
3403 \cvarg{src1}{The first source array}
3404 \cvarg{src2}{The second source array}
3405 \cvarg{dst}{The destination array}
3406 \cvarg{mask}{Operation mask, 8-bit single channel array; specifies elements of the destination array to be changed}
3407 \end{description}
3408
3409
3410 The function subtracts one array from another one:
3411
3412 \begin{lstlisting}
3413 dst(I)=src1(I)-src2(I) if mask(I)!=0
3414 \end{lstlisting}
3415
3416 All the arrays must have the same type, except the mask, and the same size (or ROI size).
3417 For types that have limited range this operation is saturating.
3418
3419 \cvCPyFunc{SubRS}
3420 Computes the difference between a scalar and an array.
3421
3422 \cvdefC{void cvSubRS(const CvArr* src, CvScalar value, CvArr* dst, const CvArr* mask=NULL);}
3423 \cvdefPy{SubRS(src,value,dst,mask=NULL)-> None}
3424
3425 \begin{description}
3426 \cvarg{src}{The first source array}
3427 \cvarg{value}{Scalar to subtract from}
3428 \cvarg{dst}{The destination array}
3429 \cvarg{mask}{Operation mask, 8-bit single channel array; specifies elements of the destination array to be changed}
3430 \end{description}
3431
3432 The function subtracts every element of source array from a scalar:
3433
3434 \begin{lstlisting}
3435 dst(I)=value-src(I) if mask(I)!=0
3436 \end{lstlisting}
3437
3438 All the arrays must have the same type, except the mask, and the same size (or ROI size).
3439 For types that have limited range this operation is saturating.
3440
3441 \cvCPyFunc{SubS}
3442 Computes the difference between an array and a scalar.
3443
3444 \cvdefC{void cvSubS(const CvArr* src, CvScalar value, CvArr* dst, const CvArr* mask=NULL);}
3445 \cvdefPy{SubS(src,value,dst,mask=NULL)-> None}
3446
3447 \begin{description}
3448 \cvarg{src}{The source array}
3449 \cvarg{value}{Subtracted scalar}
3450 \cvarg{dst}{The destination array}
3451 \cvarg{mask}{Operation mask, 8-bit single channel array; specifies elements of the destination array to be changed}
3452 \end{description}
3453
3454 The function subtracts a scalar from every element of the source array:
3455
3456 \begin{lstlisting}
3457 dst(I)=src(I)-value if mask(I)!=0
3458 \end{lstlisting}
3459
3460 All the arrays must have the same type, except the mask, and the same size (or ROI size).
3461 For types that have limited range this operation is saturating.
3462
3463
3464 \cvCPyFunc{Sum}
3465 Adds up array elements.
3466
3467 \cvdefC{CvScalar cvSum(const CvArr* arr);}
3468 \cvdefPy{Sum(arr)-> CvScalar}
3469
3470 \begin{description}
3471 \cvarg{arr}{The array}
3472 \end{description}
3473
3474
3475 The function calculates the sum \texttt{S} of array elements, independently for each channel:
3476
3477 \[ \sum_I \texttt{arr}(I)_c \]
3478
3479 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.
3480
3481
3482 \cvCPyFunc{SVBkSb}
3483 Performs singular value back substitution.
3484
3485 \cvdefC{
3486 void  cvSVBkSb(\par const CvArr* W,\par const CvArr* U,\par const CvArr* V,\par const CvArr* B,\par CvArr* X,\par int flags);}
3487 \cvdefPy{SVBkSb(W,U,V,B,X,flags)-> None}
3488
3489 \begin{description}
3490 \cvarg{W}{Matrix or vector of singular values}
3491 \cvarg{U}{Left orthogonal matrix (tranposed, perhaps)}
3492 \cvarg{V}{Right orthogonal matrix (tranposed, perhaps)}
3493 \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}).}
3494 \cvarg{X}{The destination matrix: result of back substitution}
3495 \cvarg{flags}{Operation flags, should match exactly to the \texttt{flags} passed to \cvCPyCross{SVD}}
3496 \end{description}
3497
3498 The function calculates back substitution for decomposed matrix \texttt{A} (see \cvCPyCross{SVD} description) and matrix \texttt{B}:
3499
3500 \[
3501 \texttt{X} = \texttt{V} \texttt{W}^{-1} \texttt{U}^T \texttt{B}
3502 \]
3503
3504 where
3505
3506 \[
3507 W^{-1}_{(i,i)}=
3508 \fork
3509 {1/W_{(i,i)}}{if $W_{(i,i)} > \epsilon \sum_i{W_{(i,i)}}$ }
3510 {0}{otherwise}
3511 \]
3512
3513 and $\epsilon$ is a small number that depends on the matrix data type.
3514
3515 This function together with \cvCPyCross{SVD} is used inside \cvCPyCross{Invert}
3516 and \cvCPyCross{Solve}, and the possible reason to use these (svd and bksb)
3517 "low-level" function, is to avoid allocation of temporary matrices inside
3518 the high-level counterparts (inv and solve).
3519
3520 \cvCPyFunc{SVD}
3521 Performs singular value decomposition of a real floating-point matrix.
3522
3523 \cvdefC{void cvSVD(\par CvArr* A, \par CvArr* W, \par CvArr* U=NULL, \par CvArr* V=NULL, \par int flags=0);}
3524 \cvdefPy{SVD(A,W, U = None, V = None, flags=0)-> None}
3525
3526 \begin{description}
3527 \cvarg{A}{Source $\texttt{M} \times \texttt{N}$ matrix}
3528 \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}
3529 \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).}
3530 \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).}
3531 \cvarg{flags}{Operation flags; can be 0 or a combination of the following values:
3532 \begin{description}
3533   \cvarg{CV\_SVD\_MODIFY\_A}{enables modification of matrix \texttt{A} during the operation. It speeds up the processing.}
3534   \cvarg{CV\_SVD\_U\_T}{means that the transposed matrix \texttt{U} is returned. Specifying the flag speeds up the processing.}
3535   \cvarg{CV\_SVD\_V\_T}{means that the transposed matrix \texttt{V} is returned. Specifying the flag speeds up the processing.}
3536 \end{description}}
3537 \end{description}
3538
3539 The function decomposes matrix \texttt{A} into the product of a diagonal matrix and two 
3540
3541 orthogonal matrices:
3542
3543 \[
3544 A=U \, W \, V^T
3545 \]
3546
3547 where $W$ is a diagonal matrix of singular values that can be coded as a
3548 1D vector of singular values and $U$ and $V$. All the singular values
3549 are non-negative and sorted (together with $U$ and $V$ columns)
3550 in descending order.
3551
3552 An SVD algorithm is numerically robust and its typical applications include:
3553
3554 \begin{itemize}
3555   \item accurate eigenvalue problem solution when matrix \texttt{A}
3556   is a square, symmetric, and positively defined matrix, for example, when
3557   it is a covariance matrix. $W$ in this case will be a vector/matrix
3558   of the eigenvalues, and $U = V$ will be a matrix of the eigenvectors.
3559   \item accurate solution of a poor-conditioned linear system.
3560   \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.
3561   \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). 
3562 \end{itemize}
3563
3564 \cvCPyFunc{Trace}
3565 Returns the trace of a matrix.
3566
3567 \cvdefC{CvScalar cvTrace(const CvArr* mat);}
3568 \cvdefPy{Trace(mat)-> CvScalar}
3569
3570 \begin{description}
3571 \cvarg{mat}{The source matrix}
3572 \end{description}
3573
3574
3575 The function returns the sum of the diagonal elements of the matrix \texttt{src1}.
3576
3577 \[ tr(\texttt{mat}) = \sum_i \texttt{mat}(i,i) \]
3578
3579 \cvCPyFunc{Transform}
3580
3581 Performs matrix transformation of every array element.
3582
3583 \cvdefC{void cvTransform(const CvArr* src, CvArr* dst, const CvMat* transmat, const CvMat* shiftvec=NULL);}
3584 \cvdefPy{Transform(src,dst,transmat,shiftvec=NULL)-> None}
3585
3586 \begin{description}
3587 \cvarg{src}{The first source array}
3588 \cvarg{dst}{The destination array}
3589 \cvarg{transmat}{Transformation matrix}
3590 \cvarg{shiftvec}{Optional shift vector}
3591 \end{description}
3592
3593 The function performs matrix transformation of every element of array \texttt{src} and stores the results in \texttt{dst}:
3594
3595 \[
3596 dst(I) = transmat \cdot src(I) + shiftvec %  or   dst(I),,k,,=sum,,j,,(transmat(k,j)*src(I),,j,,) + shiftvec(k)
3597 \]
3598
3599 That is, every element of an \texttt{N}-channel array \texttt{src} is
3600 considered as an \texttt{N}-element vector which is transformed using
3601 a $\texttt{M} \times \texttt{N}$ matrix \texttt{transmat} and shift
3602 vector \texttt{shiftvec} into an element of \texttt{M}-channel array
3603 \texttt{dst}. There is an option to embedd \texttt{shiftvec} into
3604 \texttt{transmat}. In this case \texttt{transmat} should be a $\texttt{M}
3605 \times (N+1)$ matrix and the rightmost column is treated as the shift
3606 vector.
3607
3608 Both source and destination arrays should have the same depth and the
3609 same size or selected ROI size. \texttt{transmat} and \texttt{shiftvec}
3610 should be real floating-point matrices.
3611
3612 The function may be used for geometrical transformation of n dimensional
3613 point set, arbitrary linear color space transformation, shuffling the
3614 channels and so forth.
3615
3616 \cvCPyFunc{Transpose}
3617 Transposes a matrix.
3618
3619 \cvdefC{void cvTranspose(const CvArr* src, CvArr* dst);}
3620 \cvdefPy{Transpose(src,dst)-> None}
3621
3622 \begin{description}
3623 \cvarg{src}{The source matrix}
3624 \cvarg{dst}{The destination matrix}
3625 \end{description}
3626
3627 The function transposes matrix \texttt{src1}:
3628
3629 \[ \texttt{dst}(i,j) = \texttt{src}(j,i) \]
3630
3631 Note that no complex conjugation is done in the case of a complex
3632 matrix. Conjugation should be done separately: look at the sample code
3633 in \cvCPyCross{XorS} for an example.
3634
3635 \cvCPyFunc{Xor}
3636 Performs per-element bit-wise "exclusive or" operation on two arrays.
3637
3638 \cvdefC{void cvXor(const CvArr* src1, const CvArr* src2, CvArr* dst, const CvArr* mask=NULL);}
3639 \cvdefPy{Xor(src1,src2,dst,mask=NULL)-> None}
3640
3641 \begin{description}
3642 \cvarg{src1}{The first source array}
3643 \cvarg{src2}{The second source array}
3644 \cvarg{dst}{The destination array}
3645 \cvarg{mask}{Operation mask, 8-bit single channel array; specifies elements of the destination array to be changed}
3646 \end{description}
3647
3648 The function calculates per-element bit-wise logical conjunction of two arrays:
3649
3650 \begin{lstlisting}
3651 dst(I)=src1(I)^src2(I) if mask(I)!=0
3652 \end{lstlisting}
3653
3654 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.
3655
3656 \cvCPyFunc{XorS}
3657 Performs per-element bit-wise "exclusive or" operation on an array and a scalar.
3658
3659 \cvdefC{void cvXorS(const CvArr* src, CvScalar value, CvArr* dst, const CvArr* mask=NULL);}
3660 \cvdefPy{XorS(src,value,dst,mask=NULL)-> None}
3661
3662 \begin{description}
3663 \cvarg{src}{The source array}
3664 \cvarg{value}{Scalar to use in the operation}
3665 \cvarg{dst}{The destination array}
3666 \cvarg{mask}{Operation mask, 8-bit single channel array; specifies elements of the destination array to be changed}
3667 \end{description}
3668
3669
3670 The function XorS calculates per-element bit-wise conjunction of an array and a scalar:
3671
3672 \begin{lstlisting}
3673 dst(I)=src(I)^value if mask(I)!=0
3674 \end{lstlisting}
3675
3676 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
3677
3678 \ifC
3679 The following sample demonstrates how to conjugate complex vector by switching the most-significant bit of imaging part:
3680
3681 \begin{lstlisting}
3682
3683 float a[] = { 1, 0, 0, 1, -1, 0, 0, -1 }; /* 1, j, -1, -j */
3684 CvMat A = cvMat(4, 1, CV\_32FC2, &a);
3685 int i, negMask = 0x80000000;
3686 cvXorS(&A, cvScalar(0, *(float*)&negMask, 0, 0 ), &A, 0);
3687 for(i = 0; i < 4; i++ )
3688     printf("(\%.1f, \%.1f) ", a[i*2], a[i*2+1]);
3689
3690 \end{lstlisting}
3691
3692 The code should print:
3693
3694 \begin{lstlisting}
3695 (1.0,0.0) (0.0,-1.0) (-1.0,0.0) (0.0,1.0)
3696 \end{lstlisting}
3697 \fi
3698
3699 \cvCPyFunc{mGet}
3700 Returns the particular element of single-channel floating-point matrix.
3701
3702 \cvdefC{double cvmGet(const CvMat* mat, int row, int col);}
3703 \cvdefPy{mGet(mat,row,col)-> double}
3704
3705 \begin{description}
3706 \cvarg{mat}{Input matrix}
3707 \cvarg{row}{The zero-based index of row}
3708 \cvarg{col}{The zero-based index of column}
3709 \end{description}
3710
3711 The function is a fast replacement for \cvCPyCross{GetReal2D}
3712 in the case of single-channel floating-point matrices. It is faster because
3713 it is inline, it does fewer checks for array type and array element type,
3714 and it checks for the row and column ranges only in debug mode.
3715
3716 \cvCPyFunc{mSet}
3717 Returns a specific element of a single-channel floating-point matrix.
3718
3719 \cvdefC{void cvmSet(CvMat* mat, int row, int col, double value);}
3720 \cvdefPy{mSet(mat,row,col,value)-> None}
3721
3722 \begin{description}
3723 \cvarg{mat}{The matrix}
3724 \cvarg{row}{The zero-based index of row}
3725 \cvarg{col}{The zero-based index of column}
3726 \cvarg{value}{The new value of the matrix element}
3727 \end{description}
3728
3729
3730 The function is a fast replacement for \cvCPyCross{SetReal2D}
3731 in the case of single-channel floating-point matrices. It is faster because
3732 it is inline, it does fewer checks for array type and array element type, 
3733 and it checks for the row and column ranges only in debug mode.
3734
3735 \fi
3736
3737 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
3738 %                                                                              %
3739 %                                  C++ API                                     % 
3740 %                                                                              %
3741 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
3742
3743 \ifCpp
3744
3745 \cvCppFunc{abs}
3746 Computes absolute value of each matrix element
3747
3748 \cvdefCpp{MatExpr<...> abs(const Mat\& src);\newline
3749 MatExpr<...> abs(const MatExpr<...>\& src);}
3750
3751 \begin{description}
3752 \cvarg{src}{matrix or matrix expression}
3753 \end{description}
3754
3755 \texttt{abs} is a meta-function that is expanded to one of \cvCppCross{absdiff} forms:
3756
3757 \begin{itemize}
3758     \item \texttt{C = abs(A-B)} is equivalent to \texttt{absdiff(A, B, C)} and
3759     \item \texttt{C = abs(A)} is equivalent to \texttt{absdiff(A, Scalar::all(0), C)}.
3760     \item \texttt{C = Mat\_<Vec<uchar,\emph{n}> >(abs(A*$\alpha$ + $\beta$))} is equivalent to \texttt{convertScaleAbs(A, C, alpha, beta)}
3761 \end{itemize}
3762
3763 The output matrix will have the same size and the same type as the input one
3764 (except for the last case, where \texttt{C} will be \texttt{depth=CV\_8U}).
3765
3766 See also: \cross{Matrix Expressions}, \cvCppCross{absdiff}, \hyperref[cppfunc.saturatecast]{saturate\_cast}
3767
3768 \cvCppFunc{absdiff}
3769 Computes per-element absolute difference between 2 arrays or between array and a scalar.
3770
3771 \cvdefCpp{void absdiff(const Mat\& src1, const Mat\& src2, Mat\& dst);\newline
3772 void absdiff(const Mat\& src1, const Scalar\& sc, Mat\& dst);\newline
3773 void absdiff(const MatND\& src1, const MatND\& src2, MatND\& dst);\newline
3774 void absdiff(const MatND\& src1, const Scalar\& sc, MatND\& dst);}
3775
3776 \begin{description}
3777 \cvarg{src1}{The first input array}
3778 \cvarg{src2}{The second input array; Must be the same size and same type as \texttt{src1}}
3779 \cvarg{sc}{Scalar; the second input parameter}
3780 \cvarg{dst}{The destination array; it will have the same size and same type as \texttt{src1}; see \texttt{Mat::create}}
3781 \end{description}
3782
3783 The functions \texttt{absdiff} compute:
3784 \begin{itemize}
3785     \item absolute difference between two arrays
3786     \[\texttt{dst}(I) = \texttt{saturate}(|\texttt{src1}(I) - \texttt{src2}(I)|)\]
3787     \item or absolute difference between array and a scalar:
3788     \[\texttt{dst}(I) = \texttt{saturate}(|\texttt{src1}(I) - \texttt{sc}|)\]
3789 \end{itemize}
3790 where \texttt{I} is multi-dimensional index of array elements.
3791 in the case of multi-channel arrays each channel is processed independently.
3792
3793 See also: \cvCppCross{abs}, \hyperref[cppfunc.saturatecast]{saturate\_cast}
3794
3795 \cvCppFunc{add}
3796 Computes the per-element sum of two arrays or an array and a scalar.
3797
3798 \cvdefCpp{void add(const Mat\& src1, const Mat\& src2, Mat\& dst);\newline
3799 void add(const Mat\& src1, const Mat\& src2, \par Mat\& dst, const Mat\& mask);\newline
3800 void add(const Mat\& src1, const Scalar\& sc, \par Mat\& dst, const Mat\& mask=Mat());\newline
3801 void add(const MatND\& src1, const MatND\& src2, MatND\& dst);\newline
3802 void add(const MatND\& src1, const MatND\& src2, \par MatND\& dst, const MatND\& mask);\newline
3803 void add(const MatND\& src1, const Scalar\& sc, \par MatND\& dst, const MatND\& mask=MatND());}
3804
3805 \begin{description}
3806 \cvarg{src1}{The first source array}
3807 \cvarg{src2}{The second source array. It must have the same size and same type as \texttt{src1}}
3808 \cvarg{sc}{Scalar; the second input parameter}
3809 \cvarg{dst}{The destination array; it will have the same size and same type as \texttt{src1}; see \texttt{Mat::create}}
3810 \cvarg{mask}{The optional operation mask, 8-bit single channel array;
3811              specifies elements of the destination array to be changed}
3812 \end{description}
3813
3814 The functions \texttt{add} compute:
3815 \begin{itemize}
3816     \item the sum of two arrays:
3817     \[\texttt{dst}(I) = \texttt{saturate}(\texttt{src1}(I) + \texttt{src2}(I))\quad\texttt{if mask}(I)\ne0\]
3818     \item or the sum of array and a scalar:
3819     \[\texttt{dst}(I) = \texttt{saturate}(\texttt{src1}(I) + \texttt{sc})\quad\texttt{if mask}(I)\ne0\]
3820 \end{itemize}
3821 where \texttt{I} is multi-dimensional index of array elements.
3822
3823 The first function in the above list can be replaced with matrix expressions:
3824 \begin{lstlisting}
3825 dst = src1 + src2;
3826 dst += src1; // equivalent to add(dst, src1, dst);
3827 \end{lstlisting}
3828
3829 in the case of multi-channel arrays each channel is processed independently.
3830
3831 See also: \cvCppCross{subtract}, \cvCppCross{addWeighted}, \cvCppCross{scaleAdd}, \cvCppCross{convertScale},
3832 \cross{Matrix Expressions}, \hyperref[cppfunc.saturatecast]{saturate\_cast}.
3833
3834 \cvCppFunc{addWeighted}
3835 Computes the weighted sum of two arrays.
3836
3837 \cvdefCpp{void addWeighted(const Mat\& src1, double alpha, const Mat\& src2,\par
3838                  double beta, double gamma, Mat\& dst);\newline
3839 void addWeighted(const MatND\& src1, double alpha, const MatND\& src2,\par
3840                  double beta, double gamma, MatND\& dst);
3841 }
3842
3843 \begin{description}
3844 \cvarg{src1}{The first source array}
3845 \cvarg{alpha}{Weight for the first array elements}
3846 \cvarg{src2}{The second source array; must have the same size and same type as \texttt{src1}}
3847 \cvarg{beta}{Weight for the second array elements}
3848 \cvarg{dst}{The destination array; it will have the same size and same type as \texttt{src1}}
3849 \cvarg{gamma}{Scalar, added to each sum}
3850 \end{description}
3851
3852 The functions \texttt{addWeighted} calculate the weighted sum of two arrays as follows:
3853 \[\texttt{dst}(I)=\texttt{saturate}(\texttt{src1}(I)*\texttt{alpha} + \texttt{src2}(I)*\texttt{beta} + \texttt{gamma})\]
3854 where \texttt{I} is multi-dimensional index of array elements.
3855
3856 The first function can be replaced with a matrix expression:
3857 \begin{lstlisting}
3858 dst = src1*alpha + src2*beta + gamma;
3859 \end{lstlisting}
3860
3861 In the case of multi-channel arrays each channel is processed independently.
3862
3863 See also: \cvCppCross{add}, \cvCppCross{subtract}, \cvCppCross{scaleAdd}, \cvCppCross{convertScale},
3864 \cross{Matrix Expressions}, \hyperref[cppfunc.saturatecast]{saturate\_cast}.
3865
3866 \cvfunc{bitwise\_and}\label{cppfunc.bitwise.and}
3867 Calculates per-element bit-wise conjunction of two arrays and an array and a scalar.
3868
3869 \cvdefCpp{void bitwise\_and(const Mat\& src1, const Mat\& src2,\par Mat\& dst, const Mat\& mask=Mat());\newline
3870 void bitwise\_and(const Mat\& src1, const Scalar\& sc,\par  Mat\& dst, const Mat\& mask=Mat());\newline
3871 void bitwise\_and(const MatND\& src1, const MatND\& src2,\par  MatND\& dst, const MatND\& mask=MatND());\newline
3872 void bitwise\_and(const MatND\& src1, const Scalar\& sc,\par  MatND\& dst, const MatND\& mask=MatND());}
3873
3874 \begin{description}
3875 \cvarg{src1}{The first source array}
3876 \cvarg{src2}{The second source array. It must have the same size and same type as \texttt{src1}}
3877 \cvarg{sc}{Scalar; the second input parameter}
3878 \cvarg{dst}{The destination array; it will have the same size and same type as \texttt{src1}; see \texttt{Mat::create}}
3879 \cvarg{mask}{The optional operation mask, 8-bit single channel array;
3880              specifies elements of the destination array to be changed}
3881 \end{description}
3882
3883 The functions \texttt{bitwise\_and} compute per-element bit-wise logical conjunction:
3884 \begin{itemize}
3885     \item of two arrays
3886     \[\texttt{dst}(I) = \texttt{src1}(I) \wedge \texttt{src2}(I)\quad\texttt{if mask}(I)\ne0\]
3887     \item or array and a scalar:
3888     \[\texttt{dst}(I) = \texttt{src1}(I) \wedge \texttt{sc}\quad\texttt{if mask}(I)\ne0\]
3889 \end{itemize}
3890
3891 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.
3892
3893 See also: \hyperref[cppfunc.bitwise.and]{bitwise\_and}, \hyperref[cppfunc.bitwise.not]{bitwise\_not}, \hyperref[cppfunc.bitwise.xor]{bitwise\_xor}
3894
3895 \cvfunc{bitwise\_not}\label{cppfunc.bitwise.not}
3896 Inverts every bit of array
3897
3898 \cvdefCpp{void bitwise\_not(const Mat\& src, Mat\& dst);\newline
3899 void bitwise\_not(const MatND\& src, MatND\& dst);}
3900 \begin{description}
3901 \cvarg{src1}{The source array}
3902 \cvarg{dst}{The destination array; it is reallocated to be of the same size and
3903             the same type as \texttt{src}; see \texttt{Mat::create}}
3904 \cvarg{mask}{The optional operation mask, 8-bit single channel array;
3905              specifies elements of the destination array to be changed}
3906 \end{description}
3907
3908 The functions \texttt{bitwise\_not} compute per-element bit-wise inversion of the source array:
3909 \[\texttt{dst}(I) = \neg\texttt{src}(I)\]
3910
3911 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.
3912
3913 See also: \hyperref[cppfunc.bitwise.and]{bitwise\_and}, \hyperref[cppfunc.bitwise.or]{bitwise\_or}, \hyperref[cppfunc.bitwise.xor]{bitwise\_xor}
3914
3915
3916 \cvfunc{bitwise\_or}\label{cppfunc.bitwise.or}
3917 Calculates per-element bit-wise disjunction of two arrays and an array and a scalar.
3918
3919 \cvdefCpp{void bitwise\_or(const Mat\& src1, const Mat\& src2,\par Mat\& dst, const Mat\& mask=Mat());\newline
3920 void bitwise\_or(const Mat\& src1, const Scalar\& sc,\par  Mat\& dst, const Mat\& mask=Mat());\newline
3921 void bitwise\_or(const MatND\& src1, const MatND\& src2,\par  MatND\& dst, const MatND\& mask=MatND());\newline
3922 void bitwise\_or(const MatND\& src1, const Scalar\& sc,\par  MatND\& dst, const MatND\& mask=MatND());}
3923 \begin{description}
3924 \cvarg{src1}{The first source array}
3925 \cvarg{src2}{The second source array. It must have the same size and same type as \texttt{src1}}
3926 \cvarg{sc}{Scalar; the second input parameter}
3927 \cvarg{dst}{The destination array; it is reallocated to be of the same size and
3928             the same type as \texttt{src1}; see \texttt{Mat::create}}
3929 \cvarg{mask}{The optional operation mask, 8-bit single channel array;
3930              specifies elements of the destination array to be changed}
3931 \end{description}
3932
3933 The functions \texttt{bitwise\_or} compute per-element bit-wise logical disjunction
3934 \begin{itemize}
3935     \item of two arrays
3936     \[\texttt{dst}(I) = \texttt{src1}(I) \vee \texttt{src2}(I)\quad\texttt{if mask}(I)\ne0\]
3937     \item or array and a scalar:
3938     \[\texttt{dst}(I) = \texttt{src1}(I) \vee \texttt{sc}\quad\texttt{if mask}(I)\ne0\]
3939 \end{itemize}
3940
3941 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.
3942
3943 See also: \hyperref[cppfunc.bitwise.and]{bitwise\_and}, \hyperref[cppfunc.bitwise.not]{bitwise\_not}, \hyperref[cppfunc.bitwise.or]{bitwise\_or}
3944
3945 \cvfunc{bitwise\_xor}\label{cppfunc.bitwise.xor}
3946 Calculates per-element bit-wise "exclusive or" operation on two arrays and an array and a scalar.
3947
3948 \cvdefCpp{void bitwise\_xor(const Mat\& src1, const Mat\& src2,\par Mat\& dst, const Mat\& mask=Mat());\newline
3949 void bitwise\_xor(const Mat\& src1, const Scalar\& sc,\par  Mat\& dst, const Mat\& mask=Mat());\newline
3950 void bitwise\_xor(const MatND\& src1, const MatND\& src2,\par  MatND\& dst, const MatND\& mask=MatND());\newline
3951 void bitwise\_xor(const MatND\& src1, const Scalar\& sc,\par  MatND\& dst, const MatND\& mask=MatND());}
3952 \begin{description}
3953 \cvarg{src1}{The first source array}
3954 \cvarg{src2}{The second source array. It must have the same size and same type as \texttt{src1}}
3955 \cvarg{sc}{Scalar; the second input parameter}
3956 \cvarg{dst}{The destination array; it is reallocated to be of the same size and
3957             the same type as \texttt{src1}; see \texttt{Mat::create}}
3958 \cvarg{mask}{The optional operation mask, 8-bit single channel array;
3959              specifies elements of the destination array to be changed}
3960 \end{description}
3961
3962 The functions \texttt{bitwise\_xor} compute per-element bit-wise logical "exclusive or" operation
3963
3964 \begin{itemize}
3965     \item on two arrays
3966     \[\texttt{dst}(I) = \texttt{src1}(I) \oplus \texttt{src2}(I)\quad\texttt{if mask}(I)\ne0\]
3967     \item or array and a scalar:
3968     \[\texttt{dst}(I) = \texttt{src1}(I) \oplus \texttt{sc}\quad\texttt{if mask}(I)\ne0\]
3969 \end{itemize}
3970
3971 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.
3972
3973 See also: \hyperref[cppfunc.bitwise.and]{bitwise\_and}, \hyperref[cppfunc.bitwise.not]{bitwise\_not}, \hyperref[cppfunc.bitwise.or]{bitwise\_or}
3974
3975 \cvCppFunc{calcCovarMatrix}
3976 Calculates covariation matrix of a set of vectors
3977
3978 \cvdefCpp{void calcCovarMatrix( const Mat* samples, int nsamples,\par
3979                       Mat\& covar, Mat\& mean,\par
3980                       int flags, int ctype=CV\_64F);\newline
3981 void calcCovarMatrix( const Mat\& samples, Mat\& covar, Mat\& mean,\par
3982                       int flags, int ctype=CV\_64F);}
3983 \begin{description}
3984 \cvarg{samples}{The samples, stored as separate matrices, or as rows or columns of a single matrix}
3985 \cvarg{nsamples}{The number of samples when they are stored separately}
3986 \cvarg{covar}{The output covariance matrix; it will have type=\texttt{ctype} and square size}
3987 \cvarg{mean}{The input or output (depending on the flags) array - the mean (average) vector of the input vectors}
3988 \cvarg{flags}{The operation flags, a combination of the following values
3989 \begin{description}
3990 \cvarg{CV\_COVAR\_SCRAMBLED}{The output covariance matrix is calculated as:
3991 \[
3992  \texttt{scale} \cdot [ \texttt{vects} [0]- \texttt{mean} ,\texttt{vects} [1]- \texttt{mean} ,...]^T \cdot [\texttt{vects} [0]-\texttt{mean} ,\texttt{vects} [1]-\texttt{mean} ,...] 
3993 \],
3994 that is, the covariance matrix will be $\texttt{nsamples} \times \texttt{nsamples}$.
3995 Such an unusual covariance matrix is used for fast PCA
3996 of a set of very large vectors (see, for example, the EigenFaces technique
3997 for face recognition). Eigenvalues of this "scrambled" matrix will
3998 match the eigenvalues of the true covariance matrix and the "true"
3999 eigenvectors can be easily calculated from the eigenvectors of the
4000 "scrambled" covariance matrix.}
4001 \cvarg{CV\_COVAR\_NORMAL}{The output covariance matrix is calculated as:
4002 \[
4003  \texttt{scale} \cdot [ \texttt{vects} [0]- \texttt{mean} ,\texttt{vects} [1]- \texttt{mean} ,...] \cdot [\texttt{vects} [0]-\texttt{mean} ,\texttt{vects} [1]-\texttt{mean} ,...]^T 
4004 \],
4005 that is, \texttt{covar} will be a square matrix
4006 of the same size as the total number of elements in each
4007 input vector. One and only one of \texttt{CV\_COVAR\_SCRAMBLED} and
4008 \texttt{CV\_COVAR\_NORMAL} must be specified}
4009 \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.}
4010 \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}).}
4011
4012 \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.}
4013 \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.}
4014
4015 \end{description}}
4016 \end{description}
4017
4018 The functions \texttt{calcCovarMatrix} calculate the covariance matrix
4019 and, optionally, the mean vector of the set of input vectors.
4020
4021 See also: \cvCppCross{PCA}, \cvCppCross{mulTransposed}, \cvCppCross{Mahalanobis}
4022
4023 \cvCppFunc{cartToPolar}
4024 Calculates the magnitude and angle of 2d vectors.
4025
4026 \cvdefCpp{void cartToPolar(const Mat\& x, const Mat\& y,\par
4027                  Mat\& magnitude, Mat\& angle,\par
4028                  bool angleInDegrees=false);}
4029 \begin{description}
4030 \cvarg{x}{The array of x-coordinates; must be single-precision or double-precision floating-point array}
4031 \cvarg{y}{The array of y-coordinates; it must have the same size and same type as \texttt{x}}
4032 \cvarg{magnitude}{The destination array of magnitudes of the same size and same type as \texttt{x}}
4033 \cvarg{angle}{The destination array of angles of the same size and same type as \texttt{x}.
4034 The angles are measured in radians $(0$ to $2 \pi )$ or in degrees (0 to 360 degrees).}
4035 \cvarg{angleInDegrees}{The flag indicating whether the angles are measured in radians, which is default mode, or in degrees}
4036 \end{description}
4037
4038 The function \texttt{cartToPolar} calculates either the magnitude, angle, or both of every 2d vector (x(I),y(I)):
4039
4040 \[
4041 \begin{array}{l}
4042 \texttt{magnitude}(I)=\sqrt{\texttt{x}(I)^2+\texttt{y}(I)^2},\\
4043 \texttt{angle}(I)=\texttt{atan2}(\texttt{y}(I), \texttt{x}(I))[\cdot180/\pi]
4044 \end{array}
4045 \]
4046
4047 The angles are calculated with $\sim\,0.3^\circ$ accuracy. For the (0,0) point, the angle is set to 0.
4048
4049 \cvCppFunc{checkRange}
4050 Checks every element of an input array for invalid values.
4051
4052 \cvdefCpp{bool checkRange(const Mat\& src, bool quiet=true, Point* pos=0,\par
4053                 double minVal=-DBL\_MAX, double maxVal=DBL\_MAX);\newline
4054 bool checkRange(const MatND\& src, bool quiet=true, int* pos=0,\par
4055                 double minVal=-DBL\_MAX, double maxVal=DBL\_MAX);}
4056 \begin{description}
4057 \cvarg{src}{The array to check}
4058 \cvarg{quiet}{The flag indicating whether the functions quietly return false when the array elements are out of range, or they throw an exception.}
4059 \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}
4060 \cvarg{minVal}{The inclusive lower boundary of valid values range}
4061 \cvarg{maxVal}{The exclusive upper boundary of valid values range}
4062 \end{description}
4063
4064 The functions \texttt{checkRange} check that every array element is
4065 neither NaN nor $\pm \infty $. When \texttt{minVal < -DBL\_MAX} and \texttt{maxVal < DBL\_MAX}, then the functions also check that
4066 each value is between \texttt{minVal} and \texttt{maxVal}. in the case of multi-channel arrays each channel is processed independently.
4067 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.
4068
4069
4070 \cvCppFunc{compare}
4071 Performs per-element comparison of two arrays or an array and scalar value.
4072
4073 \cvdefCpp{void compare(const Mat\& src1, const Mat\& src2, Mat\& dst, int cmpop);\newline
4074 void compare(const Mat\& src1, double value, \par Mat\& dst, int cmpop);\newline
4075 void compare(const MatND\& src1, const MatND\& src2, \par MatND\& dst, int cmpop);\newline
4076 void compare(const MatND\& src1, double value, \par MatND\& dst, int cmpop);}
4077 \begin{description}
4078 \cvarg{src1}{The first source array}
4079 \cvarg{src2}{The second source array; must have the same size and same type as \texttt{src1}}
4080 \cvarg{value}{The scalar value to compare each array element with}
4081 \cvarg{dst}{The destination array; will have the same size as \texttt{src1} and type=\texttt{CV\_8UC1}}
4082 \cvarg{cmpop}{The flag specifying the relation between the elements to be checked
4083 \begin{description}
4084  \cvarg{CMP\_EQ}{$\texttt{src1}(I) = \texttt{src2}(I)$ or $\texttt{src1}(I) = \texttt{value}$}
4085  \cvarg{CMP\_GT}{$\texttt{src1}(I) > \texttt{src2}(I)$ or $\texttt{src1}(I) > \texttt{value}$}
4086  \cvarg{CMP\_GE}{$\texttt{src1}(I) \geq \texttt{src2}(I)$ or $\texttt{src1}(I) \geq \texttt{value}$}
4087  \cvarg{CMP\_LT}{$\texttt{src1}(I) < \texttt{src2}(I)$ or $\texttt{src1}(I) < \texttt{value}$}
4088  \cvarg{CMP\_LE}{$\texttt{src1}(I) \leq \texttt{src2}(I)$ or $\texttt{src1}(I) \leq \texttt{value}$}
4089  \cvarg{CMP\_NE}{$\texttt{src1}(I) \ne \texttt{src2}(I)$ or $\texttt{src1}(I) \ne \texttt{value}$}
4090 \end{description}}
4091 \end{description}
4092
4093 The functions \texttt{compare} compare each element of \texttt{src1} with the corresponding element of \texttt{src2}
4094 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:
4095 \begin{itemize}
4096     \item \texttt{dst(I) = src1(I) cmpop src2(I) ? 255 : 0}
4097     \item \texttt{dst(I) = src1(I) cmpop value ? 255 : 0}
4098 \end{itemize}
4099
4100 The comparison operations can be replaced with the equivalent matrix expressions:
4101
4102 \begin{lstlisting}
4103 Mat dst1 = src1 >= src2;
4104 Mat dst2 = src1 < 8;
4105 ...
4106 \end{lstlisting}
4107
4108 See also: \cvCppCross{checkRange}, \cvCppCross{min}, \cvCppCross{max}, \cvCppCross{threshold}, \cross{Matrix Expressions}
4109
4110 \cvCppFunc{completeSymm}
4111 Copies the lower or the upper half of a square matrix to another half.
4112
4113 \cvdefCpp{void completeSymm(Mat\& mtx, bool lowerToUpper=false);}
4114 \begin{description}
4115 \cvarg{mtx}{Input-output floating-point square matrix}
4116 \cvarg{lowerToUpper}{If true, the lower half is copied to the upper half, otherwise the upper half is copied to the lower half}
4117 \end{description}
4118
4119 The function \texttt{completeSymm} copies the lower half of a square matrix to its another half; the matrix diagonal remains unchanged:
4120
4121 \begin{itemize}
4122     \item $\texttt{mtx}_{ij}=\texttt{mtx}_{ji}$ for $i > j$ if \texttt{lowerToUpper=false}
4123     \item $\texttt{mtx}_{ij}=\texttt{mtx}_{ji}$ for $i < j$ if \texttt{lowerToUpper=true}
4124 \end{itemize}
4125
4126 See also: \cvCppCross{flip}, \cvCppCross{transpose}
4127
4128 \cvCppFunc{convertScaleAbs}
4129 Scales, computes absolute values and converts the result to 8-bit.
4130
4131 \cvdefCpp{void convertScaleAbs(const Mat\& src, Mat\& dst, double alpha=1, double beta=0);}
4132 \begin{description}
4133 \cvarg{src}{The source array}
4134 \cvarg{dst}{The destination array}
4135 \cvarg{alpha}{The optional scale factor}
4136 \cvarg{beta}{The optional delta added to the scaled values}
4137 \end{description}
4138
4139 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:
4140 \[\texttt{dst}(I)=\texttt{saturate\_cast<uchar>}(|\texttt{src}(I)*\texttt{alpha} + \texttt{beta}|)\]
4141
4142 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:
4143
4144 \begin{lstlisting}
4145 Mat_<float> A(30,30);
4146 randu(A, Scalar(-100), Scalar(100));
4147 Mat_<float> B = A*5 + 3;
4148 B = abs(B);
4149 // Mat_<float> B = abs(A*5+3) will also do the job,
4150 // but it will allocate a temporary matrix
4151 \end{lstlisting}
4152
4153 See also: \cvCppCross{Mat::convertTo}, \cvCppCross{abs}
4154
4155 \cvCppFunc{countNonZero}
4156 Counts non-zero array elements.
4157
4158 \cvdefCpp{int countNonZero( const Mat\& mtx );\newline
4159 int countNonZero( const MatND\& mtx );}
4160 \begin{description}
4161 \cvarg{mtx}{Single-channel array}
4162 \end{description}
4163
4164 The function \texttt{cvCountNonZero} returns the number of non-zero elements in mtx:
4165
4166 \[ \sum_{I:\;\texttt{mtx}(I)\ne0} 1 \]
4167
4168 See also: \cvCppCross{mean}, \cvCppCross{meanStdDev}, \cvCppCross{norm}, \cvCppCross{minMaxLoc}, \cvCppCross{calcCovarMatrix}
4169
4170 \cvCppFunc{cubeRoot}
4171 Computes cube root of the argument
4172
4173 \cvdefCpp{float cubeRoot(float val);}
4174 \begin{description}
4175 \cvarg{val}{The function argument}
4176 \end{description}
4177
4178 The function \texttt{cubeRoot} computes $\sqrt[3]{\texttt{val}}$.
4179 Negative arguments are handled correctly, \emph{NaN} and $\pm\infty$ are not handled.
4180 The accuracy approaches the maximum possible accuracy for single-precision data.
4181
4182 \cvCppFunc{cvarrToMat}
4183 Converts CvMat, IplImage or CvMatND to cv::Mat.
4184
4185 \cvdefCpp{Mat cvarrToMat(const CvArr* src, bool copyData=false, bool allowND=true, int coiMode=0);}
4186 \begin{description}
4187 \cvarg{src}{The source \texttt{CvMat}, \texttt{IplImage} or \texttt{CvMatND}}
4188 \cvarg{copyData}{When it is false (default value), no data is copied, only the new header is created.
4189  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}
4190 \cvarg{allowND}{When it is true (default value), then \texttt{CvMatND} is converted to \texttt{Mat} if it's possible
4191 (e.g. then the data is contiguous). If it's not possible, or when the parameter is false, the function will report an error}
4192 \cvarg{coiMode}{The parameter specifies how the IplImage COI (when set) is handled.
4193 \begin{itemize}
4194     \item If \texttt{coiMode=0}, the function will report an error if COI is set.
4195     \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}.
4196 %    \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}}
4197 \end{itemize}}
4198 \end{description}
4199
4200 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.
4201
4202 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,
4203 \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:
4204
4205 \begin{lstlisting}
4206 CvMat* A = cvCreateMat(10, 10, CV_32F);
4207 cvSetIdentity(A);
4208 IplImage A1; cvGetImage(A, &A1);
4209 Mat B = cvarrToMat(A);
4210 Mat B1 = cvarrToMat(&A1);
4211 IplImage C = B;
4212 CvMat C1 = B1;
4213 // now A, A1, B, B1, C and C1 are different headers
4214 // for the same 10x10 floating-point array.
4215 // note, that you will need to use "&"
4216 // to pass C & C1 to OpenCV functions, e.g:
4217 printf("%g", cvDet(&C1));
4218 \end{lstlisting}
4219
4220 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.
4221
4222 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).
4223
4224 See also: \cvCppCross{cvGetImage}, \cvCppCross{cvGetMat}, \cvCppCross{cvGetMatND}, \cvCppCross{extractImageCOI}, \cvCppCross{insertImageCOI}, \cvCppCross{mixChannels}
4225
4226
4227 \cvCppFunc{dct}
4228 Performs a forward or inverse discrete cosine transform of 1D or 2D array
4229
4230 \cvdefCpp{void dct(const Mat\& src, Mat\& dst, int flags=0);}
4231 \begin{description}
4232 \cvarg{src}{The source floating-point array}
4233 \cvarg{dst}{The destination array; will have the same size and same type as \texttt{src}}
4234 \cvarg{flags}{Transformation flags, a combination of the following values
4235 \begin{description}
4236 \cvarg{DCT\_INVERSE}{do an inverse 1D or 2D transform instead of the default forward transform.}
4237 \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.}
4238 \end{description}}
4239 \end{description}
4240
4241 The function \texttt{dct} performs a forward or inverse discrete cosine transform (DCT) of a 1D or 2D floating-point array:
4242
4243 Forward Cosine transform of 1D vector of $N$ elements:
4244 \[Y = C^{(N)} \cdot X\]
4245 where
4246 \[C^{(N)}_{jk}=\sqrt{\alpha_j/N}\cos\left(\frac{\pi(2k+1)j}{2N}\right)\]
4247 and $\alpha_0=1$, $\alpha_j=2$ for $j > 0$.
4248
4249 Inverse Cosine transform of 1D vector of N elements:
4250 \[X = \left(C^{(N)}\right)^{-1} \cdot Y = \left(C^{(N)}\right)^T \cdot Y\]
4251 (since $C^{(N)}$ is orthogonal matrix, $C^{(N)} \cdot \left(C^{(N)}\right)^T = I$)
4252
4253 Forward Cosine transform of 2D $M \times N$ matrix:
4254 \[Y = C^{(N)} \cdot X \cdot \left(C^{(N)}\right)^T\]
4255
4256 Inverse Cosine transform of 2D vector of $M \times N$ elements:
4257 \[X = \left(C^{(N)}\right)^T \cdot X \cdot C^{(N)}\]
4258
4259 The function chooses the mode of operation by looking at the flags and size of the input array:
4260 \begin{itemize}
4261     \item if \texttt{(flags \& DCT\_INVERSE) == 0}, the function does forward 1D or 2D transform, otherwise it is inverse 1D or 2D transform.
4262     \item if \texttt{(flags \& DCT\_ROWS) $\ne$ 0}, the function performs 1D transform of each row.
4263     \item otherwise, if the array is a single column or a single row, the function performs 1D transform
4264     \item otherwise it performs 2D transform.
4265 \end{itemize}
4266
4267 \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.
4268
4269 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:
4270
4271 \begin{lstlisting}
4272 size_t getOptimalDCTSize(size_t N) { return 2*getOptimalDFTSize((N+1)/2); }
4273 \end{lstlisting}
4274
4275 See also: \cvCppCross{dft}, \cvCppCross{getOptimalDFTSize}, \cvCppCross{idct}
4276
4277
4278 \cvCppFunc{dft}
4279 Performs a forward or inverse Discrete Fourier transform of 1D or 2D floating-point array.
4280
4281 \cvdefCpp{void dft(const Mat\& src, Mat\& dst, int flags=0, int nonzeroRows=0);}
4282 \begin{description}
4283 \cvarg{src}{The source array, real or complex}
4284 \cvarg{dst}{The destination array, which size and type depends on the \texttt{flags}}
4285 \cvarg{flags}{Transformation flags, a combination of the following values
4286 \begin{description}
4287 \cvarg{DFT\_INVERSE}{do an inverse 1D or 2D transform instead of the default forward transform.}
4288 \cvarg{DFT\_SCALE}{scale the result: divide it by the number of array elements. Normally, it is combined with \texttt{DFT\_INVERSE}}.
4289 \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.}
4290 \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.}
4291 \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}
4292 \end{description}}
4293 \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}
4294 \end{description}
4295
4296 Forward Fourier transform of 1D vector of N elements:
4297 \[Y = F^{(N)} \cdot X,\]
4298 where $F^{(N)}_{jk}=\exp(-2\pi i j k/N)$ and $i=\sqrt{-1}$
4299
4300 Inverse Fourier transform of 1D vector of N elements:
4301 \[
4302 \begin{array}{l}
4303 X'= \left(F^{(N)}\right)^{-1} \cdot Y = \left(F^{(N)}\right)^* \cdot y \\
4304 X = (1/N) \cdot X,
4305 \end{array}
4306 \]
4307 where $F^*=\left(\textrm{Re}(F^{(N)})-\textrm{Im}(F^{(N)})\right)^T$
4308
4309 Forward Fourier transform of 2D vector of $M \times N$ elements:
4310 \[Y = F^{(M)} \cdot X \cdot F^{(N)}\]
4311
4312 Inverse Fourier transform of 2D vector of $M \times N$ elements:
4313 \[
4314 \begin{array}{l}
4315 X'= \left(F^{(M)}\right)^* \cdot Y \cdot \left(F^{(N)}\right)^*\\
4316 X = \frac{1}{M \cdot N} \cdot X'
4317 \end{array}
4318 \]
4319
4320 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:
4321
4322 \[\begin{bmatrix}
4323 Re Y_{0,0} & Re Y_{0,1} & Im Y_{0,1} & Re Y_{0,2} & Im Y_{0,2} & \cdots & Re Y_{0,N/2-1} & Im Y_{0,N/2-1} & Re Y_{0,N/2} \\
4324 Re Y_{1,0} & Re Y_{1,1} & Im Y_{1,1} & Re Y_{1,2} & Im Y_{1,2} & \cdots & Re Y_{1,N/2-1} & Im Y_{1,N/2-1} & Re Y_{1,N/2} \\
4325 Im Y_{1,0} & Re Y_{2,1} & Im Y_{2,1} & Re Y_{2,2} & Im Y_{2,2} & \cdots & Re Y_{2,N/2-1} & Im Y_{2,N/2-1} & Im Y_{1,N/2} \\
4326 \hdotsfor{9} \\
4327 Re Y_{M/2-1,0} &  Re Y_{M-3,1}  & Im Y_{M-3,1} & \hdotsfor{3} & Re Y_{M-3,N/2-1} & Im Y_{M-3,N/2-1}& Re Y_{M/2-1,N/2} \\
4328 Im Y_{M/2-1,0} &  Re Y_{M-2,1}  & Im Y_{M-2,1} & \hdotsfor{3} & Re Y_{M-2,N/2-1} & Im Y_{M-2,N/2-1}& Im Y_{M/2-1,N/2} \\
4329 Re Y_{M/2,0}  &  Re Y_{M-1,1} &  Im Y_{M-1,1} & \hdotsfor{3} & Re Y_{M-1,N/2-1} & Im Y_{M-1,N/2-1}& Re Y_{M/2,N/2}
4330 \end{bmatrix}
4331 \]
4332
4333 in the case of 1D transform of real vector, the output will look as the first row of the above matrix. 
4334
4335 So, the function chooses the operation mode depending on the flags and size of the input array:
4336 \begin{itemize}
4337     \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.
4338     \item if input array is real and \texttt{DFT\_INVERSE} is not set, the function does forward 1D or 2D transform:
4339     \begin{itemize}
4340         \item when \texttt{DFT\_COMPLEX\_OUTPUT} is set then the output will be complex matrix of the same size as input.
4341         \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.
4342     \end{itemize}
4343     \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}.
4344     \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}.
4345 \end{itemize}
4346
4347 The scaling is done after the transformation if \texttt{DFT\_SCALE} is set.
4348
4349 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.
4350
4351 Here is the sample on how to compute DFT-based convolution of two 2D real arrays:
4352 \begin{lstlisting}
4353 void convolveDFT(const Mat& A, const Mat& B, Mat& C)
4354 {
4355     // reallocate the output array if needed
4356     C.create(abs(A.rows - B.rows)+1, abs(A.cols - B.cols)+1, A.type());
4357     Size dftSize;
4358     // compute the size of DFT transform
4359     dftSize.width = getOptimalDFTSize(A.cols + B.cols - 1);
4360     dftSize.height = getOptimalDFTSize(A.rows + B.rows - 1);
4361     
4362     // allocate temporary buffers and initialize them with 0's
4363     Mat tempA(dftSize, A.type(), Scalar::all(0));
4364     Mat tempB(dftSize, B.type(), Scalar::all(0));
4365     
4366     // copy A and B to the top-left corners of tempA and tempB, respectively
4367     Mat roiA(tempA, Rect(0,0,A.cols,A.rows));
4368     A.copyTo(roiA);
4369     Mat roiB(tempB, Rect(0,0,B.cols,B.rows));
4370     B.copyTo(roiB);
4371     
4372     // now transform the padded A & B in-place;
4373     // use "nonzeroRows" hint for faster processing
4374     dft(tempA, tempA, 0, A.rows);
4375     dft(tempB, tempB, 0, B.rows);
4376     
4377     // multiply the spectrums;
4378     // the function handles packed spectrum representations well
4379     mulSpectrums(tempA, tempB, tempA);
4380     
4381     // transform the product back from the frequency domain.
4382     // Even though all the result rows will be non-zero,
4383     // we need only the first C.rows of them, and thus we
4384     // pass nonzeroRows == C.rows
4385     dft(tempA, tempA, DFT_INVERSE + DFT_SCALE, C.rows);
4386     
4387     // now copy the result back to C.
4388     tempA(Rect(0, 0, C.cols, C.rows)).copyTo(C);
4389     
4390     // all the temporary buffers will be deallocated automatically
4391 }
4392 \end{lstlisting}
4393
4394 What can be optimized in the above sample?
4395 \begin{itemize}
4396     \item since we passed $\texttt{nonzeroRows} \ne 0$ to the forward transform calls and
4397     since we copied \texttt{A}/\texttt{B} to the top-left corners of \texttt{tempA}/\texttt{tempB}, respectively,
4398     it's not necessary to clear the whole \texttt{tempA} and \texttt{tempB};
4399     it is only necessary to clear the \texttt{tempA.cols - A.cols} (\texttt{tempB.cols - B.cols})
4400     rightmost columns of the matrices.
4401     \item this DFT-based convolution does not have to be applied to the whole big arrays,
4402     especially if \texttt{B} is significantly smaller than \texttt{A} or vice versa.
4403     Instead, we can compute convolution by parts. For that we need to split the destination array
4404     \texttt{C} into multiple tiles and for each tile estimate, which parts of \texttt{A} and \texttt{B}
4405     are required to compute convolution in this tile. If the tiles in \texttt{C} are too small,
4406     the speed will decrease a lot, because of repeated work - in the ultimate case, when each tile in \texttt{C} is a single pixel,
4407     the algorithm becomes equivalent to the naive convolution algorithm.
4408     If the tiles are too big, the temporary arrays \texttt{tempA} and \texttt{tempB} become too big
4409     and there is also slowdown because of bad cache locality. So there is optimal tile size somewhere in the middle.
4410     \item if the convolution is done by parts, since different tiles in \texttt{C} can be computed in parallel, the loop can be threaded.
4411 \end{itemize}
4412
4413 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}).
4414
4415 See also: \cvCppCross{dct}, \cvCppCross{getOptimalDFTSize}, \cvCppCross{mulSpectrums}, \cvCppCross{filter2D}, \cvCppCross{matchTemplate}, \cvCppCross{flip}, \cvCppCross{cartToPolar}, \cvCppCross{magnitude}, \cvCppCross{phase}
4416
4417 \cvCppFunc{divide}
4418
4419 Performs per-element division of two arrays or a scalar by an array.
4420
4421 \cvdefCpp{void divide(const Mat\& src1, const Mat\& src2, \par Mat\& dst, double scale=1);\newline
4422 void divide(double scale, const Mat\& src2, Mat\& dst);\newline
4423 void divide(const MatND\& src1, const MatND\& src2, \par MatND\& dst, double scale=1);\newline
4424 void divide(double scale, const MatND\& src2, MatND\& dst);}
4425 \begin{description}
4426 \cvarg{src1}{The first source array}
4427 \cvarg{src2}{The second source array; should have the same size and same type as \texttt{src1}}
4428 \cvarg{scale}{Scale factor}
4429 \cvarg{dst}{The destination array; will have the same size and same type as \texttt{src2}}
4430 \end{description}
4431
4432 The functions \texttt{divide} divide one array by another:
4433 \[\texttt{dst(I) = saturate(src1(I)*scale/src2(I))} \]
4434
4435 or a scalar by array, when there is no \texttt{src1}:
4436 \[\texttt{dst(I) = saturate(scale/src2(I))} \]
4437
4438 The result will have the same type as \texttt{src1}. When \texttt{src2(I)=0}, \texttt{dst(I)=0} too.
4439
4440 See also: \cvCppCross{multiply}, \cvCppCross{add}, \cvCppCross{subtract}, \cross{Matrix Expressions}
4441
4442 \cvCppFunc{determinant}
4443
4444 Returns determinant of a square floating-point matrix.
4445
4446 \cvdefCpp{double determinant(const Mat\& mtx);}
4447 \begin{description}
4448 \cvarg{mtx}{The input matrix; must have \texttt{CV\_32FC1} or \texttt{CV\_64FC1} type and square size}
4449 \end{description}
4450
4451 The function \texttt{determinant} computes and returns determinant of the specified matrix. For small matrices (\texttt{mtx.cols=mtx.rows<=3})
4452 the direct method is used; for larger matrices the function uses LU factorization.
4453
4454 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 $W$.
4455
4456 See also: \cvCppCross{SVD}, \cvCppCross{trace}, \cvCppCross{invert}, \cvCppCross{solve}, \cross{Matrix Expressions}
4457
4458 \cvCppFunc{eigen}
4459 Computes eigenvalues and eigenvectors of a symmetric matrix.
4460
4461 \cvdefCpp{bool eigen(const Mat\& src, Mat\& eigenvalues, \par int lowindex=-1, int highindex=-1);\newline
4462 bool eigen(const Mat\& src, Mat\& eigenvalues, \par Mat\& eigenvectors, int lowindex=-1,\par
4463 int highindex=-1);}
4464 \begin{description}
4465 \cvarg{src}{The input matrix; must have \texttt{CV\_32FC1} or \texttt{CV\_64FC1} type, square size and be symmetric: $\texttt{src}^T=\texttt{src}$}
4466 \cvarg{eigenvalues}{The output vector of eigenvalues of the same type as \texttt{src}; The eigenvalues are stored in the descending order.}
4467 \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}
4468 \cvarg{lowindex}{Optional index of largest eigenvalue/-vector to calculate.
4469 (See below.)}
4470 \cvarg{highindex}{Optional index of smallest eigenvalue/-vector to calculate.
4471 (See below.)}
4472 \end{description}
4473
4474 The functions \texttt{eigen} compute just eigenvalues, or eigenvalues and eigenvectors of symmetric matrix \texttt{src}:
4475
4476 \begin{lstlisting}
4477 src*eigenvectors(i,:)' = eigenvalues(i)*eigenvectors(i,:)' (in MATLAB notation)
4478 \end{lstlisting}
4479
4480 If either low- or highindex is supplied the other is required, too.
4481 Indexing is 0-based. Example: To calculate the largest eigenvector/-value set
4482 lowindex = highindex = 0.
4483 For legacy reasons this function always returns a square matrix the same size
4484 as the source matrix with eigenvectors and a vector the length of the source
4485 matrix with eigenvalues. The selected eigenvectors/-values are always in the
4486 first highindex - lowindex + 1 rows.
4487
4488 See also: \cvCppCross{SVD}, \cvCppCross{completeSymm}, \cvCppCross{PCA}
4489
4490 \cvCppFunc{exp}
4491 Calculates the exponent of every array element.
4492
4493 \cvdefCpp{void exp(const Mat\& src, Mat\& dst);\newline
4494 void exp(const MatND\& src, MatND\& dst);}
4495 \begin{description}
4496 \cvarg{src}{The source array}
4497 \cvarg{dst}{The destination array; will have the same size and same type as \texttt{src}}
4498 \end{description}
4499
4500 The function \texttt{exp} calculates the exponent of every element of the input array:
4501
4502 \[
4503 \texttt{dst} [I] = e^{\texttt{src}}(I)
4504 \]
4505
4506 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.
4507
4508 See also: \cvCppCross{log}, \cvCppCross{cartToPolar}, \cvCppCross{polarToCart}, \cvCppCross{phase}, \cvCppCross{pow}, \cvCppCross{sqrt}, \cvCppCross{magnitude}
4509
4510 \cvCppFunc{extractImageCOI}
4511
4512 Extract the selected image channel
4513
4514 \cvdefCpp{void extractImageCOI(const CvArr* src, Mat\& dst, int coi=-1);}
4515 \begin{description}
4516 \cvarg{src}{The source array. It should be a pointer to \cross{CvMat} or \cross{IplImage}}
4517 \cvarg{dst}{The destination array; will have single-channel, and the same size and the same depth as \texttt{src}}
4518 \cvarg{coi}{If the parameter is \texttt{>=0}, it specifies the channel to extract;
4519 If it is \texttt{<0}, \texttt{src} must be a pointer to \texttt{IplImage} with valid COI set - then the selected COI is extracted.}
4520 \end{description}
4521
4522 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.
4523
4524 To extract a channel from a new-style matrix, use \cvCppCross{mixChannels} or \cvCppCross{split}
4525
4526 See also: \cvCppCross{mixChannels}, \cvCppCross{split}, \cvCppCross{merge}, \cvCppCross{cvarrToMat}, \cvCppCross{cvSetImageCOI}, \cvCppCross{cvGetImageCOI}
4527
4528
4529 \cvCppFunc{fastAtan2}
4530 Calculates the angle of a 2D vector in degrees
4531
4532 \cvdefCpp{float fastAtan2(float y, float x);}
4533 \begin{description}
4534 \cvarg{x}{x-coordinate of the vector}
4535 \cvarg{y}{y-coordinate of the vector}
4536 \end{description}
4537
4538 The function \texttt{fastAtan2} calculates the full-range angle of an input 2D vector. The angle is 
4539 measured in degrees and varies from $0^\circ$ to $360^\circ$. The accuracy is about $0.3^\circ$.
4540
4541 \cvCppFunc{flip}
4542 Flips a 2D array around vertical, horizontal or both axes.
4543
4544 \cvdefCpp{void flip(const Mat\& src, Mat\& dst, int flipCode);}
4545 \begin{description}
4546 \cvarg{src}{The source array}
4547 \cvarg{dst}{The destination array; will have the same size and same type as \texttt{src}}
4548 \cvarg{flipCode}{Specifies how to flip the array:
4549 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.}
4550 \end{description}
4551
4552 The function \texttt{flip} flips the array in one of three different ways (row and column indices are 0-based):
4553
4554 \[
4555 \texttt{dst}_{ij} = \forkthree
4556 {\texttt{src}_{\texttt{src.rows}-i-1,j}}{if \texttt{flipCode} = 0}
4557 {\texttt{src}_{i,\texttt{src.cols}-j-1}}{if \texttt{flipCode} > 0}
4558 {\texttt{src}_{\texttt{src.rows}-i-1,\texttt{src.cols}-j-1}}{if \texttt{flipCode} < 0}
4559 \]
4560
4561 The example scenarios of function use are:
4562 \begin{itemize}
4563   \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.
4564   \item horizontal flipping of the image with subsequent horizontal shift and absolute difference calculation to check for a vertical-axis symmetry ($\texttt{flipCode} > 0$)
4565   \item simultaneous horizontal and vertical flipping of the image with subsequent shift and absolute difference calculation to check for a central symmetry ($\texttt{flipCode} < 0$)
4566   \item reversing the order of 1d point arrays ($\texttt{flipCode} > 0$ or $\texttt{flipCode} = 0$)
4567 \end{itemize}
4568
4569 See also: \cvCppCross{transpose}, \cvCppCross{repeat}, \cvCppCross{completeSymm}
4570
4571 \cvCppFunc{gemm}
4572 Performs generalized matrix multiplication.
4573
4574 \cvdefCpp{void gemm(const Mat\& src1, const Mat\& src2, double alpha,\par
4575           const Mat\& src3, double beta, Mat\& dst, int flags=0);}
4576 \begin{description}
4577 \cvarg{src1}{The first multiplied input matrix; should have \texttt{CV\_32FC1}, \texttt{CV\_64FC1}, \texttt{CV\_32FC2} or \texttt{CV\_64FC2} type}
4578 \cvarg{src2}{The second multiplied input matrix; should have the same type as \texttt{src1}}
4579 \cvarg{alpha}{The weight of the matrix product}
4580 \cvarg{src3}{The third optional delta matrix added to the matrix product; should have the same type as \texttt{src1} and \texttt{src2}}
4581 \cvarg{beta}{The weight of \texttt{src3}}
4582 \cvarg{dst}{The destination matrix; It will have the proper size and the same type as input matrices}
4583 \cvarg{flags}{Operation flags:
4584 \begin{description}
4585     \cvarg{GEMM\_1\_T}{transpose \texttt{src1}}
4586     \cvarg{GEMM\_2\_T}{transpose \texttt{src2}}
4587     \cvarg{GEMM\_3\_T}{transpose \texttt{src3}}
4588 \end{description}}
4589 \end{description}
4590
4591 The function performs generalized matrix multiplication and similar to the corresponding functions \texttt{*gemm} in BLAS level 3.
4592 For example, \texttt{gemm(src1, src2, alpha, src3, beta, dst, GEMM\_1\_T + GEMM\_3\_T)} corresponds to
4593 \[
4594 \texttt{dst} = \texttt{alpha} \cdot \texttt{src1} ^T \cdot \texttt{src2} + \texttt{beta} \cdot \texttt{src3} ^T
4595 \]
4596
4597 The function can be replaced with a matrix expression, e.g. the above call can be replaced with:
4598 \begin{lstlisting}
4599 dst = alpha*src1.t()*src2 + beta*src3.t();
4600 \end{lstlisting}
4601
4602 See also: \cvCppCross{mulTransposed}, \cvCppCross{transform}, \cross{Matrix Expressions}
4603
4604
4605 \cvCppFunc{getConvertElem}
4606 Returns conversion function for a single pixel
4607
4608 \cvdefCpp{ConvertData getConvertElem(int fromType, int toType);\newline
4609 ConvertScaleData getConvertScaleElem(int fromType, int toType);\newline
4610 typedef void (*ConvertData)(const void* from, void* to, int cn);\newline
4611 typedef void (*ConvertScaleData)(const void* from, void* to,\par
4612                                  int cn, double alpha, double beta);}
4613 \begin{description}
4614 \cvarg{fromType}{The source pixel type}
4615 \cvarg{toType}{The destination pixel type}
4616 \cvarg{from}{Callback parameter: pointer to the input pixel}
4617 \cvarg{to}{Callback parameter: pointer to the output pixel}
4618 \cvarg{cn}{Callback parameter: the number of channels; can be arbitrary, 1, 100, 100000, ...}
4619 \cvarg{alpha}{ConvertScaleData callback optional parameter: the scale factor}
4620 \cvarg{beta}{ConvertScaleData callback optional parameter: the delta or offset}
4621 \end{description}
4622
4623 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.
4624
4625 See also: \cvCppCross{Mat::convertTo}, \cvCppCross{MatND::convertTo}, \cvCppCross{SparseMat::convertTo}
4626
4627
4628 \cvCppFunc{getOptimalDFTSize}
4629 Returns optimal DFT size for a given vector size.
4630
4631 \cvdefCpp{int getOptimalDFTSize(int vecsize);}
4632 \begin{description}
4633 \cvarg{vecsize}{Vector size}
4634 \end{description}
4635
4636 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.
4637 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.
4638
4639 The function \texttt{getOptimalDFTSize} returns the minimum number \texttt{N} that is greater than or equal to \texttt{vecsize}, such that the DFT
4640 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 $p$, $q$, $r$.
4641
4642 The function returns a negative number if \texttt{vecsize} is too large (very close to \texttt{INT\_MAX}).
4643
4644 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}.
4645
4646 See also: \cvCppCross{dft}, \cvCppCross{dct}, \cvCppCross{idft}, \cvCppCross{idct}, \cvCppCross{mulSpectrums}
4647
4648 \cvCppFunc{idct}
4649 Computes inverse Discrete Cosine Transform of a 1D or 2D array
4650
4651 \cvdefCpp{void idct(const Mat\& src, Mat\& dst, int flags=0);}
4652 \begin{description}
4653 \cvarg{src}{The source floating-point single-channel array}
4654 \cvarg{dst}{The destination array. Will have the same size and same type as \texttt{src}}
4655 \cvarg{flags}{The operation flags.}
4656 \end{description}
4657
4658 \texttt{idct(src, dst, flags)} is equivalent to \texttt{dct(src, dst, flags | DCT\_INVERSE)}.
4659 See \cvCppCross{dct} for details.
4660
4661 See also: \cvCppCross{dct}, \cvCppCross{dft}, \cvCppCross{idft}, \cvCppCross{getOptimalDFTSize}
4662
4663
4664 \cvCppFunc{idft}
4665 Computes inverse Discrete Fourier Transform of a 1D or 2D array
4666
4667 \cvdefCpp{void idft(const Mat\& src, Mat\& dst, int flags=0, int outputRows=0);}
4668 \begin{description}
4669 \cvarg{src}{The source floating-point real or complex array}
4670 \cvarg{dst}{The destination array, which size and type depends on the \texttt{flags}}
4671 \cvarg{flags}{The operation flags. See \cvCppCross{dft}}
4672 \cvarg{nonzeroRows}{The number of \texttt{dst} rows to compute.
4673 The rest of the rows will have undefined content.
4674 See the convolution sample in \cvCppCross{dft} description}
4675 \end{description}
4676
4677 \texttt{idft(src, dst, flags)} is equivalent to \texttt{dct(src, dst, flags | DFT\_INVERSE)}.
4678 See \cvCppCross{dft} for details.
4679 Note, that none of \texttt{dft} and \texttt{idft} scale the result by default.
4680 Thus, you should pass \texttt{DFT\_SCALE} to one of \texttt{dft} or \texttt{idft}
4681 explicitly to make these transforms mutually inverse.
4682
4683 See also: \cvCppCross{dft}, \cvCppCross{dct}, \cvCppCross{idct}, \cvCppCross{mulSpectrums}, \cvCppCross{getOptimalDFTSize}
4684
4685
4686 \cvCppFunc{inRange}
4687 Checks if array elements lie between the elements of two other arrays.
4688
4689 \cvdefCpp{void inRange(const Mat\& src, const Mat\& lowerb,\par
4690              const Mat\& upperb, Mat\& dst);\newline
4691 void inRange(const Mat\& src, const Scalar\& lowerb,\par
4692              const Scalar\& upperb, Mat\& dst);\newline
4693 void inRange(const MatND\& src, const MatND\& lowerb,\par
4694              const MatND\& upperb, MatND\& dst);\newline
4695 void inRange(const MatND\& src, const Scalar\& lowerb,\par
4696              const Scalar\& upperb, MatND\& dst);}
4697 \begin{description}
4698 \cvarg{src}{The first source array}
4699 \cvarg{lowerb}{The inclusive lower boundary array of the same size and type as \texttt{src}}
4700 \cvarg{upperb}{The exclusive upper boundary array of the same size and type as \texttt{src}}
4701 \cvarg{dst}{The destination array, will have the same size as \texttt{src} and \texttt{CV\_8U} type}
4702 \end{description}
4703
4704 The functions \texttt{inRange} do the range check for every element of the input array:
4705
4706 \[
4707 \texttt{dst}(I)=\texttt{lowerb}(I)_0 \leq \texttt{src}(I)_0 < \texttt{upperb}(I)_0
4708 \]
4709
4710 for single-channel arrays,
4711
4712 \[
4713 \texttt{dst}(I)=
4714 \texttt{lowerb}(I)_0 \leq \texttt{src}(I)_0 < \texttt{upperb}(I)_0 \land
4715 \texttt{lowerb}(I)_1 \leq \texttt{src}(I)_1 < \texttt{upperb}(I)_1
4716 \]
4717
4718 for two-channel arrays and so forth.
4719 \texttt{dst}(I) is set to 255 (all \texttt{1}-bits) if \texttt{src}(I) is within the specified range and 0 otherwise.
4720
4721
4722 \cvCppFunc{invert}
4723 Finds the inverse or pseudo-inverse of a matrix
4724
4725 \cvdefCpp{double invert(const Mat\& src, Mat\& dst, int method=DECOMP\_LU);}
4726 \begin{description}
4727 \cvarg{src}{The source floating-point $M \times N$ matrix}
4728 \cvarg{dst}{The destination matrix; will have $N \times M$ size and the same type as \texttt{src}}
4729 \cvarg{flags}{The inversion method :
4730 \begin{description}
4731  \cvarg{DECOMP\_LU}{Gaussian elimination with optimal pivot element chosen}
4732  \cvarg{DECOMP\_SVD}{Singular value decomposition (SVD) method}
4733  \cvarg{DECOMP\_CHOLESKY}{Cholesky decomposion. The matrix must be symmetrical and positively defined}
4734 \end{description}}
4735 \end{description}
4736
4737 The function \texttt{invert} inverts matrix \texttt{src} and stores the result in \texttt{dst}.
4738 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.
4739
4740 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.
4741
4742 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.
4743
4744 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.
4745
4746 See also: \cvCppCross{solve}, \cvCppCross{SVD}
4747
4748
4749 \cvCppFunc{log}
4750 Calculates the natural logarithm of every array element.
4751
4752 \cvdefCpp{void log(const Mat\& src, Mat\& dst);\newline
4753 void log(const MatND\& src, MatND\& dst);}
4754 \begin{description}
4755 \cvarg{src}{The source array}
4756 \cvarg{dst}{The destination array; will have the same size and same type as \texttt{src}}
4757 \end{description}
4758
4759 The function \texttt{log} calculates the natural logarithm of the absolute value of every element of the input array:
4760
4761 \[
4762 \texttt{dst}(I) = \fork
4763 {\log |\texttt{src}(I)|}{if $\texttt{src}(I) \ne 0$ }
4764 {\texttt{C}}{otherwise}
4765 \]
4766
4767 Where \texttt{C} is a large negative number (about -700 in the current implementation).
4768 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.
4769
4770 See also: \cvCppCross{exp}, \cvCppCross{cartToPolar}, \cvCppCross{polarToCart}, \cvCppCross{phase}, \cvCppCross{pow}, \cvCppCross{sqrt}, \cvCppCross{magnitude}
4771
4772
4773 \cvCppFunc{LUT}
4774 Performs a look-up table transform of an array.
4775
4776 \cvdefCpp{void LUT(const Mat\& src, const Mat\& lut, Mat\& dst);}
4777 \begin{description}
4778 \cvarg{src}{Source array of 8-bit elements}
4779 \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}
4780 \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}}
4781 \end{description}
4782
4783 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:
4784
4785 \[
4786 \texttt{dst}(I) \leftarrow \texttt{lut(src(I) + d)}
4787 \]
4788
4789 where
4790
4791 \[
4792 d = \fork
4793 {0}{if \texttt{src} has depth \texttt{CV\_8U}}
4794 {128}{if \texttt{src} has depth \texttt{CV\_8S}}
4795 \]
4796
4797 See also: \cvCppCross{convertScaleAbs}, \texttt{Mat::convertTo}
4798
4799 \cvCppFunc{magnitude}
4800 Calculates magnitude of 2D vectors.
4801
4802 \cvdefCpp{void magnitude(const Mat\& x, const Mat\& y, Mat\& magnitude);}
4803 \begin{description}
4804 \cvarg{x}{The floating-point array of x-coordinates of the vectors}
4805 \cvarg{y}{The floating-point array of y-coordinates of the vectors; must have the same size as \texttt{x}}
4806 \cvarg{dst}{The destination array; will have the same size and same type as \texttt{x}}
4807 \end{description}
4808
4809 The function \texttt{magnitude} calculates magnitude of 2D vectors formed from the corresponding elements of \texttt{x} and \texttt{y} arrays:
4810
4811 \[
4812 \texttt{dst}(I) = \sqrt{\texttt{x}(I)^2 + \texttt{y}(I)^2}
4813 \]
4814
4815 See also: \cvCppCross{cartToPolar}, \cvCppCross{polarToCart}, \cvCppCross{phase}, \cvCppCross{sqrt}
4816
4817
4818 \cvCppFunc{Mahalanobis}
4819 Calculates the Mahalanobis distance between two vectors.
4820
4821 \cvdefCpp{double Mahalanobis(const Mat\& vec1, const Mat\& vec2, \par const Mat\& icovar);}
4822 \begin{description}
4823 \cvarg{vec1}{The first 1D source vector}
4824 \cvarg{vec2}{The second 1D source vector}
4825 \cvarg{icovar}{The inverse covariance matrix}
4826 \end{description}
4827
4828 The function \texttt{cvMahalonobis} calculates and returns the weighted distance between two vectors:
4829
4830 \[
4831 d(\texttt{vec1},\texttt{vec2})=\sqrt{\sum_{i,j}{\texttt{icovar(i,j)}\cdot(\texttt{vec1}(I)-\texttt{vec2}(I))\cdot(\texttt{vec1(j)}-\texttt{vec2(j)})}}
4832 \]
4833
4834 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).
4835
4836
4837 \cvCppFunc{max}
4838 Calculates per-element maximum of two arrays or array and a scalar
4839
4840 \cvdefCpp{Mat\_Expr<...> max(const Mat\& src1, const Mat\& src2);\newline
4841 Mat\_Expr<...> max(const Mat\& src1, double value);\newline
4842 Mat\_Expr<...> max(double value, const Mat\& src1);\newline
4843 void max(const Mat\& src1, const Mat\& src2, Mat\& dst);\newline
4844 void max(const Mat\& src1, double value, Mat\& dst);\newline
4845 void max(const MatND\& src1, const MatND\& src2, MatND\& dst);\newline
4846 void max(const MatND\& src1, double value, MatND\& dst);}
4847 \begin{description}
4848 \cvarg{src1}{The first source array}
4849 \cvarg{src2}{The second source array of the same size and type as \texttt{src1}}
4850 \cvarg{value}{The real scalar value}
4851 \cvarg{dst}{The destination array; will have the same size and type as \texttt{src1}}
4852 \end{description}
4853
4854 The functions \texttt{max} compute per-element maximum of two arrays:
4855 \[\texttt{dst}(I)=\max(\texttt{src1}(I), \texttt{src2}(I))\]
4856 or array and a scalar:
4857 \[\texttt{dst}(I)=\max(\texttt{src1}(I), \texttt{value})\]
4858
4859 In the second variant, when the source array is multi-channel, each channel is compared with \texttt{value} independently.
4860
4861 The first 3 variants of the function listed above are actually a part of \cross{Matrix Expressions}, they return the expression object that can be further transformed, or assigned to a matrix, or passed to a function etc.
4862
4863 See also: \cvCppCross{min}, \cvCppCross{compare}, \cvCppCross{inRange}, \cvCppCross{minMaxLoc}, \cross{Matrix Expressions}
4864
4865 \cvCppFunc{mean}
4866 Calculates average (mean) of array elements
4867
4868 \cvdefCpp{Scalar mean(const Mat\& mtx);\newline
4869 Scalar mean(const Mat\& mtx, const Mat\& mask);\newline
4870 Scalar mean(const MatND\& mtx);\newline
4871 Scalar mean(const MatND\& mtx, const MatND\& mask);}
4872 \begin{description}
4873 \cvarg{mtx}{The source array; it should have 1 to 4 channels (so that the result can be stored in \cvCppCross{Scalar})}
4874 \cvarg{mask}{The optional operation mask}
4875 \end{description}
4876
4877 The functions \texttt{mean} compute mean value \texttt{M} of array elements, independently for each channel, and return it:
4878
4879 \[
4880 \begin{array}{l}
4881 N = \sum_{I:\;\texttt{mask}(I)\ne 0} 1\\
4882 M_c = \left(\sum_{I:\;\texttt{mask}(I)\ne 0}{\texttt{mtx}(I)_c}\right)/N
4883 \end{array}
4884 \]
4885
4886 When all the mask elements are 0's, the functions return \texttt{Scalar::all(0)}.
4887
4888 See also: \cvCppCross{countNonZero}, \cvCppCross{meanStdDev}, \cvCppCross{norm}, \cvCppCross{minMaxLoc}
4889
4890 \cvCppFunc{meanStdDev}
4891 Calculates mean and standard deviation of array elements
4892
4893 \cvdefCpp{void meanStdDev(const Mat\& mtx, Scalar\& mean, \par Scalar\& stddev, const Mat\& mask=Mat());\newline
4894 void meanStdDev(const MatND\& mtx, Scalar\& mean, \par Scalar\& stddev, const MatND\& mask=MatND());}
4895 \begin{description}
4896 \cvarg{mtx}{The source array; it should have 1 to 4 channels (so that the results can be stored in \cvCppCross{Scalar}'s)}
4897 \cvarg{mean}{The output parameter: computed mean value}
4898 \cvarg{stddev}{The output parameter: computed standard deviation}
4899 \cvarg{mask}{The optional operation mask}
4900 \end{description}
4901
4902 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:
4903
4904 \[
4905 \begin{array}{l}
4906 N = \sum_{I, \texttt{mask}(I) \ne 0} 1\\
4907 \texttt{mean}_c = \frac{\sum_{ I: \; \texttt{mask}(I) \ne 0} \texttt{src}(I)_c}{N}\\
4908 \texttt{stddev}_c = \sqrt{\sum_{ I: \; \texttt{mask}(I) \ne 0} \left(\texttt{src}(I)_c - \texttt{mean}_c\right)^2}
4909 \end{array}
4910 \]
4911
4912 When all the mask elements are 0's, the functions return \texttt{mean=stddev=Scalar::all(0)}.
4913 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}.
4914
4915 See also: \cvCppCross{countNonZero}, \cvCppCross{mean}, \cvCppCross{norm}, \cvCppCross{minMaxLoc}, \cvCppCross{calcCovarMatrix}
4916
4917
4918 \cvCppFunc{merge}
4919 Composes a multi-channel array from several single-channel arrays.
4920
4921 \cvdefCpp{void merge(const Mat* mv, size\_t count, Mat\& dst);\newline
4922 void merge(const vector<Mat>\& mv, Mat\& dst);\newline
4923 void merge(const MatND* mv, size\_t count, MatND\& dst);\newline
4924 void merge(const vector<MatND>\& mv, MatND\& dst);}
4925 \begin{description}
4926 \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}
4927 \cvarg{count}{The number of source matrices when \texttt{mv} is a plain C array; must be greater than zero}
4928 \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}
4929 \end{description}
4930     
4931 The functions \texttt{merge} merge several single-channel arrays (or rather interleave their elements) to make a single multi-channel array.
4932
4933 \[\texttt{dst}(I)_c = \texttt{mv}[c](I)\]
4934
4935 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}
4936
4937 See also: \cvCppCross{mixChannels}, \cvCppCross{split}, \cvCppCross{reshape}
4938
4939 \cvCppFunc{min}
4940 Calculates per-element minimum of two arrays or array and a scalar
4941
4942 \cvdefCpp{Mat\_Expr<...> min(const Mat\& src1, const Mat\& src2);\newline
4943 Mat\_Expr<...> min(const Mat\& src1, double value);\newline
4944 Mat\_Expr<...> min(double value, const Mat\& src1);\newline
4945 void min(const Mat\& src1, const Mat\& src2, Mat\& dst);\newline
4946 void min(const Mat\& src1, double value, Mat\& dst);\newline
4947 void min(const MatND\& src1, const MatND\& src2, MatND\& dst);\newline
4948 void min(const MatND\& src1, double value, MatND\& dst);}
4949 \begin{description}
4950 \cvarg{src1}{The first source array}
4951 \cvarg{src2}{The second source array of the same size and type as \texttt{src1}}
4952 \cvarg{value}{The real scalar value}
4953 \cvarg{dst}{The destination array; will have the same size and type as \texttt{src1}}
4954 \end{description}
4955
4956 The functions \texttt{min} compute per-element minimum of two arrays:
4957 \[\texttt{dst}(I)=\min(\texttt{src1}(I), \texttt{src2}(I))\]
4958 or array and a scalar:
4959 \[\texttt{dst}(I)=\min(\texttt{src1}(I), \texttt{value})\]
4960
4961 In the second variant, when the source array is multi-channel, each channel is compared with \texttt{value} independently.
4962
4963 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.
4964
4965 See also: \cvCppCross{max}, \cvCppCross{compare}, \cvCppCross{inRange}, \cvCppCross{minMaxLoc}, \cross{Matrix Expressions}
4966
4967 \cvCppFunc{minMaxLoc}
4968 Finds global minimum and maximum in a whole array or sub-array
4969
4970 \cvdefCpp{void minMaxLoc(const Mat\& src, double* minVal,\par
4971                double* maxVal=0, Point* minLoc=0,\par
4972                Point* maxLoc=0, const Mat\& mask=Mat());\newline
4973 void minMaxLoc(const MatND\& src, double* minVal,\par
4974                double* maxVal, int* minIdx=0, int* maxIdx=0,\par
4975                const MatND\& mask=MatND());\newline
4976 void minMaxLoc(const SparseMat\& src, double* minVal,\par
4977                double* maxVal, int* minIdx=0, int* maxIdx=0);}
4978 \begin{description}
4979 \cvarg{src}{The source single-channel array}
4980 \cvarg{minVal}{Pointer to returned minimum value; \texttt{NULL} if not required}
4981 \cvarg{maxVal}{Pointer to returned maximum value; \texttt{NULL} if not required}
4982 \cvarg{minLoc}{Pointer to returned minimum location (in 2D case); \texttt{NULL} if not required}
4983 \cvarg{maxLoc}{Pointer to returned maximum location (in 2D case); \texttt{NULL} if not required}
4984 \cvarg{minIdx}{Pointer to returned minimum location (in nD case);
4985  \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.}
4986 \cvarg{maxIdx}{Pointer to returned maximum location (in nD case); \texttt{NULL} if not required}
4987 \cvarg{mask}{The optional mask used to select a sub-array}
4988 \end{description}
4989
4990 The functions \texttt{ninMaxLoc} find minimum and maximum element values
4991 and their positions. The extremums are searched across the whole array, or,
4992 if \texttt{mask} is not an empty array, in the specified array region.
4993
4994 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}.
4995
4996 in the case of a sparse matrix the minimum is found among non-zero elements only.
4997
4998 See also: \cvCppCross{max}, \cvCppCross{min}, \cvCppCross{compare}, \cvCppCross{inRange}, \cvCppCross{extractImageCOI}, \cvCppCross{mixChannels}, \cvCppCross{split}, \cvCppCross{reshape}.
4999
5000 \cvCppFunc{mixChannels}
5001 Copies specified channels from input arrays to the specified channels of output arrays
5002
5003 \cvdefCpp{void mixChannels(const Mat* srcv, int nsrc, Mat* dstv, int ndst,\par
5004                  const int* fromTo, size\_t npairs);\newline
5005 void mixChannels(const MatND* srcv, int nsrc, MatND* dstv, int ndst,\par
5006                  const int* fromTo, size\_t npairs);\newline
5007 void mixChannels(const vector<Mat>\& srcv, vector<Mat>\& dstv,\par
5008                  const int* fromTo, int npairs);\newline
5009 void mixChannels(const vector<MatND>\& srcv, vector<MatND>\& dstv,\par
5010                  const int* fromTo, int npairs);}
5011 \begin{description}
5012 \cvarg{srcv}{The input array or vector of matrices.
5013 All the matrices must have the same size and the same depth}
5014 \cvarg{nsrc}{The number of elements in \texttt{srcv}}
5015 \cvarg{dstv}{The output array or vector of matrices.
5016 All the matrices \emph{must be allocated}, their size and depth must be the same as in \texttt{srcv[0]}}
5017 \cvarg{ndst}{The number of elements in \texttt{dstv}}
5018 \cvarg{fromTo}{The array of index pairs, specifying which channels are copied and where.
5019 \texttt{fromTo[k*2]} is the 0-based index of the input channel in \texttt{srcv} and
5020 \texttt{fromTo[k*2+1]} is the index of the output channel in \texttt{dstv}. Here the continuous channel numbering is used, that is,
5021 the first input image channels are indexed from \texttt{0} to \texttt{srcv[0].channels()-1},
5022 the second input image channels are indexed from \texttt{srcv[0].channels()} to
5023 \texttt{srcv[0].channels() + srcv[1].channels()-1} etc., and the same scheme is used for the output image channels.
5024 As a special case, when \texttt{fromTo[k*2]} is negative, the corresponding output channel is filled with zero.
5025 }
5026 \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()})}
5027 \end{description}
5028
5029 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}.
5030
5031 As an example, this code splits a 4-channel RGBA image into a 3-channel
5032 BGR (i.e. with R and B channels swapped) and separate alpha channel image:
5033
5034 \begin{lstlisting}
5035 Mat rgba( 100, 100, CV_8UC4, Scalar(1,2,3,4) );
5036 Mat bgr( rgba.rows, rgba.cols, CV_8UC3 );
5037 Mat alpha( rgba.rows, rgba.cols, CV_8UC1 );
5038
5039 // forming array of matrices is quite efficient operations,
5040 // because the matrix data is not copied, only the headers
5041 Mat out[] = { bgr, alpha };
5042 // rgba[0] -> bgr[2], rgba[1] -> bgr[1],
5043 // rgba[2] -> bgr[0], rgba[3] -> alpha[0]
5044 int from_to[] = { 0,2,  1,1,  2,0,  3,3 };
5045 mixChannels( &rgba, 1, out, 2, from_to, 4 );
5046 \end{lstlisting}
5047
5048 Note that, unlike many other new-style C++ functions in OpenCV (see the introduction section and \cvCppCross{Mat::create}),
5049 \texttt{mixChannels} requires the destination arrays be pre-allocated before calling the function.
5050
5051 See also: \cvCppCross{split}, \cvCppCross{merge}, \cvCppCross{cvtColor} 
5052
5053
5054 \cvCppFunc{mulSpectrums}
5055 Performs per-element multiplication of two Fourier spectrums.
5056
5057 \cvdefCpp{void mulSpectrums(const Mat\& src1, const Mat\& src2, Mat\& dst,\par
5058                   int flags, bool conj=false);}
5059 \begin{description}
5060 \cvarg{src1}{The first source array}
5061 \cvarg{src2}{The second source array; must have the same size and the same type as \texttt{src1}}
5062 \cvarg{dst}{The destination array; will have the same size and the same type as \texttt{src1}}
5063 \cvarg{flags}{The same flags as passed to \cvCppCross{dft}; only the flag \texttt{DFT\_ROWS} is checked for}
5064 \cvarg{conj}{The optional flag that conjugate the second source array before the multiplication (true) or not (false)}
5065 \end{description}
5066
5067 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.
5068
5069 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).
5070
5071 \cvCppFunc{multiply}
5072 Calculates the per-element scaled product of two arrays
5073
5074 \cvdefCpp{void multiply(const Mat\& src1, const Mat\& src2, \par Mat\& dst, double scale=1);\newline
5075 void multiply(const MatND\& src1, const MatND\& src2, \par MatND\& dst, double scale=1);}
5076 \begin{description}
5077 \cvarg{src1}{The first source array}
5078 \cvarg{src2}{The second source array of the same size and the same type as \texttt{src1}}
5079 \cvarg{dst}{The destination array; will have the same size and the same type as \texttt{src1}}
5080 \cvarg{scale}{The optional scale factor}
5081 \end{description}
5082
5083 The function \texttt{multiply} calculates the per-element product of two arrays:
5084
5085 \[
5086 \texttt{dst}(I)=\texttt{saturate}(\texttt{scale} \cdot \texttt{src1}(I) \cdot \texttt{src2}(I))
5087 \]
5088
5089 There is also \cross{Matrix Expressions}-friendly variant of the first function, see \cvCppCross{Mat::mul}.
5090
5091 If you are looking for a matrix product, not per-element product, see \cvCppCross{gemm}.
5092
5093 See also: \cvCppCross{add}, \cvCppCross{substract}, \cvCppCross{divide}, \cross{Matrix Expressions}, \cvCppCross{scaleAdd}, \cvCppCross{addWeighted}, \cvCppCross{accumulate}, \cvCppCross{accumulateProduct}, \cvCppCross{accumulateSquare}, \cvCppCross{Mat::convertTo}
5094
5095 \cvCppFunc{mulTransposed}
5096 Calculates the product of a matrix and its transposition.
5097
5098 \cvdefCpp{void mulTransposed( const Mat\& src, Mat\& dst, bool aTa,\par
5099                     const Mat\& delta=Mat(),\par
5100                     double scale=1, int rtype=-1 );}
5101 \begin{description}
5102 \cvarg{src}{The source matrix}
5103 \cvarg{dst}{The destination square matrix}
5104 \cvarg{aTa}{Specifies the multiplication ordering; see the description below}
5105 \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}
5106 \cvarg{scale}{The optional scale factor for the matrix product}
5107 \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}}
5108 \end{description}
5109
5110 The function \texttt{mulTransposed} calculates the product of \texttt{src} and its transposition:
5111 \[
5112 \texttt{dst}=\texttt{scale} (\texttt{src}-\texttt{delta})^T (\texttt{src}-\texttt{delta})
5113 \]
5114 if \texttt{aTa=true}, and
5115
5116 \[
5117 \texttt{dst}=\texttt{scale} (\texttt{src}-\texttt{delta}) (\texttt{src}-\texttt{delta})^T
5118 \]
5119
5120 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 $B=A^T$.
5121
5122 See also: \cvCppCross{calcCovarMatrix}, \cvCppCross{gemm}, \cvCppCross{repeat}, \cvCppCross{reduce}
5123
5124
5125 \cvCppFunc{norm}
5126 Calculates absolute array norm, absolute difference norm, or relative difference norm.
5127
5128 \cvdefCpp{double norm(const Mat\& src1, int normType=NORM\_L2);\newline
5129 double norm(const Mat\& src1, const Mat\& src2, int normType=NORM\_L2);\newline
5130 double norm(const Mat\& src1, int normType, const Mat\& mask);\newline
5131 double norm(const Mat\& src1, const Mat\& src2, \par int normType, const Mat\& mask);\newline
5132 double norm(const MatND\& src1, int normType=NORM\_L2, \par const MatND\& mask=MatND());\newline
5133 double norm(const MatND\& src1, const MatND\& src2,\par
5134             int normType=NORM\_L2, const MatND\& mask=MatND());\newline
5135 double norm( const SparseMat\& src, int normType );}
5136 \begin{description}
5137 \cvarg{src1}{The first source array}
5138 \cvarg{src2}{The second source array of the same size and the same type as \texttt{src1}}
5139 \cvarg{normType}{Type of the norm; see the discussion below}
5140 \cvarg{mask}{The optional operation mask}
5141 \end{description}
5142
5143 The functions \texttt{norm} calculate the absolute norm of \texttt{src1} (when there is no \texttt{src2}):
5144 \[
5145 norm = \forkthree
5146 {\|\texttt{src1}\|_{L_{\infty}}    = \max_I |\texttt{src1}(I)|}{if $\texttt{normType} = \texttt{NORM\_INF}$}
5147 {\|\texttt{src1}\|_{L_1} = \sum_I |\texttt{src1}(I)|}{if $\texttt{normType} = \texttt{NORM\_L1}$}
5148 {\|\texttt{src1}\|_{L_2} = \sqrt{\sum_I \texttt{src1}(I)^2}}{if $\texttt{normType} = \texttt{NORM\_L2}$}
5149 \]
5150
5151 or an absolute or relative difference norm if \texttt{src2} is there:
5152 \[
5153 norm = \forkthree
5154 {\|\texttt{src1}-\texttt{src2}\|_{L_{\infty}}    = \max_I |\texttt{src1}(I) - \texttt{src2}(I)|}{if $\texttt{normType} = \texttt{NORM\_INF}$}
5155 {\|\texttt{src1}-\texttt{src2}\|_{L_1} = \sum_I |\texttt{src1}(I) - \texttt{src2}(I)|}{if $\texttt{normType} = \texttt{NORM\_L1}$}
5156 {\|\texttt{src1}-\texttt{src2}\|_{L_2} = \sqrt{\sum_I (\texttt{src1}(I) - \texttt{src2}(I))^2}}{if $\texttt{normType} = \texttt{NORM\_L2}$}
5157 \]
5158
5159 or
5160
5161 \[
5162 norm = \forkthree
5163 {\frac{\|\texttt{src1}-\texttt{src2}\|_{L_{\infty}}    }{\|\texttt{src2}\|_{L_{\infty}}   }}{if $\texttt{normType} = \texttt{NORM\_RELATIVE\_INF}$}
5164 {\frac{\|\texttt{src1}-\texttt{src2}\|_{L_1} }{\|\texttt{src2}\|_{L_1}}}{if $\texttt{normType} = \texttt{NORM\_RELATIVE\_L1}$}
5165 {\frac{\|\texttt{src1}-\texttt{src2}\|_{L_2} }{\|\texttt{src2}\|_{L_2}}}{if $\texttt{normType} = \texttt{NORM\_RELATIVE\_L2}$}
5166 \]
5167
5168 The functions \texttt{norm} return the calculated norm.
5169
5170 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.
5171
5172 A multiple-channel source arrays are treated as a single-channel, that is, the results for all channels are combined.
5173
5174
5175 \cvCppFunc{normalize}
5176 Normalizes array's norm or the range
5177
5178 \cvdefCpp{void normalize( const Mat\& src, Mat\& dst, \par double alpha=1, double beta=0,\par
5179                 int normType=NORM\_L2, int rtype=-1, \par const Mat\& mask=Mat());\newline
5180 void normalize( const MatND\& src, MatND\& dst, \par double alpha=1, double beta=0,\par
5181                 int normType=NORM\_L2, int rtype=-1, \par const MatND\& mask=MatND());\newline
5182 void normalize( const SparseMat\& src, SparseMat\& dst, \par double alpha, int normType );}
5183 \begin{description}
5184 \cvarg{src}{The source array}
5185 \cvarg{dst}{The destination array; will have the same size as \texttt{src}}
5186 \cvarg{alpha}{The norm value to normalize to or the lower range boundary in the case of range normalization}
5187 \cvarg{beta}{The upper range boundary in the case of range normalization; not used for norm normalization}
5188 \cvarg{normType}{The normalization type, see the discussion}
5189 \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)}}
5190 \cvarg{mask}{The optional operation mask}
5191 \end{description}
5192
5193 The functions \texttt{normalize} scale and shift the source array elements, so that
5194 \[\|\texttt{dst}\|_{L_p}=\texttt{alpha}\]
5195 (where $p=\infty$, 1 or 2) when \texttt{normType=NORM\_INF}, \texttt{NORM\_L1} or \texttt{NORM\_L2},
5196 or so that
5197 \[\min_I \texttt{dst}(I)=\texttt{alpha},\,\,\max_I \texttt{dst}(I)=\texttt{beta}\]
5198 when \texttt{normType=NORM\_MINMAX} (for dense arrays only).
5199
5200 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.
5201
5202 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. 
5203
5204 See also: \cvCppCross{norm}, \cvCppCross{Mat::convertScale}, \cvCppCross{MatND::convertScale}, \cvCppCross{SparseMat::convertScale}
5205
5206
5207 \cvclass{PCA}
5208 Class for Principal Component Analysis
5209
5210 \begin{lstlisting}
5211 class PCA
5212 {
5213 public:
5214     // default constructor
5215     PCA();newline
5216     // computes PCA for a set of vectors stored as data rows or columns.
5217     PCA(const Mat& data, const Mat& mean, int flags, int maxComponents=0);newline
5218     // computes PCA for a set of vectors stored as data rows or columns
5219     PCA& operator()(const Mat& data, const Mat& mean, int flags, int maxComponents=0);newline
5220     // projects vector into the principal components space
5221     Mat project(const Mat& vec) const;newline
5222     void project(const Mat& vec, Mat& result) const;newline
5223     // reconstructs the vector from its PC projection
5224     Mat backProject(const Mat& vec) const;newline
5225     void backProject(const Mat& vec, Mat& result) const;newline
5226
5227     // eigenvectors of the PC space, stored as the matrix rows
5228     Mat eigenvectors;newline
5229     // the corresponding eigenvalues; not used for PCA compression/decompression
5230     Mat eigenvalues;newline
5231     // mean vector, subtracted from the projected vector
5232     // or added to the reconstructed vector
5233     Mat mean;
5234 };
5235 \end{lstlisting}
5236
5237 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}
5238
5239 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.
5240 \begin{lstlisting}
5241 PCA compressPCA(const Mat& pcaset, int maxComponents,
5242                 const Mat& testset, Mat& compressed)
5243 {
5244     PCA pca(pcaset, // pass the data
5245             Mat(), // we do not have a pre-computed mean vector,
5246                    // so let the PCA engine to compute it
5247             CV_PCA_DATA_AS_ROW, // indicate that the vectors
5248                                 // are stored as matrix rows
5249                                 // (use CV_PCA_DATA_AS_COL if the vectors are
5250                                 // the matrix columns)
5251             maxComponents // specify, how many principal components to retain
5252             );
5253     // if there is no test data, just return the computed basis, ready-to-use
5254     if( !testset.data )
5255         return pca;
5256     CV_Assert( testset.cols == pcaset.cols );
5257
5258     compressed.create(testset.rows, maxComponents, testset.type());
5259
5260     Mat reconstructed;
5261     for( int i = 0; i < testset.rows; i++ )
5262     {
5263         Mat vec = testset.row(i), coeffs = compressed.row(i);
5264         // compress the vector, the result will be stored
5265         // in the i-th row of the output matrix
5266         pca.project(vec, coeffs);
5267         // and then reconstruct it
5268         pca.backProject(coeffs, reconstructed);
5269         // and measure the error
5270         printf("%d. diff = %g\n", i, norm(vec, reconstructed, NORM_L2));
5271     }
5272     return pca;
5273 }
5274 \end{lstlisting}
5275
5276 See also: \cvCppCross{calcCovarMatrix}, \cvCppCross{mulTransposed}, \cvCppCross{SVD}, \cvCppCross{dft}, \cvCppCross{dct}
5277
5278 \cvCppFunc{perspectiveTransform}
5279 Performs perspective matrix transformation of vectors.
5280
5281 \cvdefCpp{void perspectiveTransform(const Mat\& src, \par Mat\& dst, const Mat\& mtx );}
5282 \begin{description}
5283 \cvarg{src}{The source two-channel or three-channel floating-point array;
5284             each element is 2D/3D vector to be transformed}
5285 \cvarg{dst}{The destination array; it will have the same size and same type as \texttt{src}}
5286 \cvarg{mtx}{$3\times 3$ or $4 \times 4$ transformation matrix}
5287 \end{description}
5288
5289 The function \texttt{perspectiveTransform} transforms every element of \texttt{src},
5290 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):
5291
5292 \[ (x, y, z) \rightarrow (x'/w, y'/w, z'/w) \]
5293
5294 where
5295
5296 \[
5297 (x', y', z', w') = \texttt{mat} \cdot
5298 \begin{bmatrix} x & y & z & 1 \end{bmatrix}
5299 \]
5300
5301 and
5302 \[ w = \fork{w'}{if $w' \ne 0$}{\infty}{otherwise} \]
5303
5304 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}.
5305
5306 See also: \cvCppCross{transform}, \cvCppCross{warpPerspective}, \cvCppCross{getPerspectiveTransform}, \cvCppCross{findHomography}
5307
5308 \cvCppFunc{phase}
5309 Calculates the rotation angle of 2d vectors
5310
5311 \cvdefCpp{void phase(const Mat\& x, const Mat\& y, Mat\& angle,\par
5312            bool angleInDegrees=false);}
5313 \begin{description}
5314 \cvarg{x}{The source floating-point array of x-coordinates of 2D vectors}
5315 \cvarg{y}{The source array of y-coordinates of 2D vectors; must have the same size and the same type as \texttt{x}}
5316 \cvarg{angle}{The destination array of vector angles; it will have the same size and same type as \texttt{x}}
5317 \cvarg{angleInDegrees}{When it is true, the function will compute angle in degrees, otherwise they will be measured in radians}
5318 \end{description}
5319
5320 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}:
5321
5322 \[\texttt{angle}(I) = \texttt{atan2}(\texttt{y}(I), \texttt{x}(I))\]
5323
5324 The angle estimation accuracy is $\sim\,0.3^\circ$, when \texttt{x(I)=y(I)=0}, the corresponding \texttt{angle}(I) is set to $0$.
5325
5326 See also:
5327
5328 \cvCppFunc{polarToCart}
5329 Computes x and y coordinates of 2D vectors from their magnitude and angle.
5330
5331 \cvdefCpp{void polarToCart(const Mat\& magnitude, const Mat\& angle,\par
5332                  Mat\& x, Mat\& y, bool angleInDegrees=false);}
5333 \begin{description}
5334 \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}}
5335 \cvarg{angle}{The source floating-point array of angles of the 2D vectors}
5336 \cvarg{x}{The destination array of x-coordinates of 2D vectors; will have the same size and the same type as \texttt{angle}}
5337 \cvarg{y}{The destination array of y-coordinates of 2D vectors; will have the same size and the same type as \texttt{angle}}
5338 \cvarg{angleInDegrees}{When it is true, the input angles are measured in degrees, otherwise they are measured in radians}
5339 \end{description}
5340
5341 The function \texttt{polarToCart} computes the cartesian coordinates of each 2D vector represented by the corresponding elements of \texttt{magnitude} and \texttt{angle}:
5342
5343 \[
5344 \begin{array}{l}
5345 \texttt{x}(I) = \texttt{magnitude}(I)\cos(\texttt{angle}(I))\\
5346 \texttt{y}(I) = \texttt{magnitude}(I)\sin(\texttt{angle}(I))\\
5347 \end{array}
5348 \]
5349
5350 The relative accuracy of the estimated coordinates is $\sim\,10^{-6}$.
5351
5352 See also: \cvCppCross{cartToPolar}, \cvCppCross{magnitude}, \cvCppCross{phase}, \cvCppCross{exp}, \cvCppCross{log}, \cvCppCross{pow}, \cvCppCross{sqrt}
5353
5354 \cvCppFunc{pow}
5355 Raises every array element to a power.
5356
5357 \cvdefCpp{void pow(const Mat\& src, double p, Mat\& dst);\newline
5358 void pow(const MatND\& src, double p, MatND\& dst);}
5359 \begin{description}
5360 \cvarg{src}{The source array}
5361 \cvarg{p}{The exponent of power}
5362 \cvarg{dst}{The destination array; will have the same size and the same type as \texttt{src}}
5363 \end{description}
5364
5365 The function \texttt{pow} raises every element of the input array to \texttt{p}:
5366
5367 \[
5368 \texttt{dst}(I) = \fork
5369 {\texttt{src}(I)^p}{if \texttt{p} is integer}
5370 {|\texttt{src}(I)|^p}{otherwise}
5371 \]
5372
5373 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:
5374
5375 \begin{lstlisting}
5376 Mat mask = src < 0;
5377 pow(src, 1./5, dst);
5378 subtract(Scalar::all(0), dst, dst, mask);
5379 \end{lstlisting}
5380
5381 For some values of \texttt{p}, such as integer values, 0.5, and -0.5, specialized faster algorithms are used.
5382
5383 See also: \cvCppCross{sqrt}, \cvCppCross{exp}, \cvCppCross{log}, \cvCppCross{cartToPolar}, \cvCppCross{polarToCart}
5384
5385 \cvCppFunc{randu}
5386 Generates a single uniformly-distributed random number or array of random numbers
5387
5388 \cvdefCpp{template<typename \_Tp> \_Tp randu();\newline
5389 void randu(Mat\& mtx, const Scalar\& low, const Scalar\& high);}
5390 \begin{description}
5391 \cvarg{mtx}{The output array of random numbers. The array must be pre-allocated and have 1 to 4 channels}
5392 \cvarg{low}{The inclusive lower boundary of the generated random numbers}
5393 \cvarg{high}{The exclusive upper boundary of the generated random numbers}
5394 \end{description}
5395
5396 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.
5397
5398 The second non-template variant of the function fills the matrix \texttt{mtx} with uniformly-distributed random numbers from the specified range:
5399
5400 \[\texttt{low}_c \leq \texttt{mtx}(I)_c < \texttt{high}_c\]
5401
5402 See also: \cvCppCross{RNG}, \cvCppCross{randn}, \cvCppCross{theRNG}.
5403
5404 \cvCppFunc{randn}
5405 Fills array with normally distributed random numbers
5406
5407 \cvdefCpp{void randn(Mat\& mtx, const Scalar\& mean, const Scalar\& stddev);}
5408 \begin{description}
5409 \cvarg{mtx}{The output array of random numbers. The array must be pre-allocated and have 1 to 4 channels}
5410 \cvarg{mean}{The mean value (expectation) of the generated random numbers}
5411 \cvarg{stddev}{The standard deviation of the generated random numbers}
5412 \end{description}
5413
5414 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)
5415
5416 See also: \cvCppCross{RNG}, \cvCppCross{randu}
5417
5418 \cvCppFunc{randShuffle}
5419 Shuffles the array elements randomly
5420
5421 \cvdefCpp{void randShuffle(Mat\& mtx, double iterFactor=1., RNG* rng=0);}
5422 \begin{description}
5423 \cvarg{mtx}{The input/output numerical 1D array}
5424 \cvarg{iterFactor}{The scale factor that determines the number of random swap operations. See the discussion}
5425 \cvarg{rng}{The optional random number generator used for shuffling. If it is zero, \cvCppCross{theRNG}() is used instead}
5426 \end{description}
5427
5428 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}
5429
5430 See also: \cvCppCross{RNG}, \cvCppCross{sort}
5431
5432 \cvCppFunc{reduce}
5433 Reduces a matrix to a vector
5434
5435 \cvdefCpp{void reduce(const Mat\& mtx, Mat\& vec, \par int dim, int reduceOp, int dtype=-1);}
5436 \begin{description}
5437 \cvarg{mtx}{The source 2D matrix}
5438 \cvarg{vec}{The destination vector. Its size and type is defined by \texttt{dim} and \texttt{dtype} parameters}
5439 \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}
5440 \cvarg{reduceOp}{The reduction operation, one of:
5441 \begin{description}
5442 \cvarg{CV\_REDUCE\_SUM}{The output is the sum of all of the matrix's rows/columns.}
5443 \cvarg{CV\_REDUCE\_AVG}{The output is the mean vector of all of the matrix's rows/columns.}
5444 \cvarg{CV\_REDUCE\_MAX}{The output is the maximum (column/row-wise) of all of the matrix's rows/columns.}
5445 \cvarg{CV\_REDUCE\_MIN}{The output is the minimum (column/row-wise) of all of the matrix's rows/columns.}
5446 \end{description}}
5447 \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())}}
5448 \end{description}
5449
5450 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. 
5451
5452 See also: \cvCppCross{repeat}
5453
5454 \cvCppFunc{repeat}
5455 Fill the destination array with repeated copies of the source array.
5456
5457 \cvdefCpp{void repeat(const Mat\& src, int ny, int nx, Mat\& dst);\newline
5458 Mat repeat(const Mat\& src, int ny, int nx);}
5459 \begin{description}
5460 \cvarg{src}{The source array to replicate}
5461 \cvarg{dst}{The destination array; will have the same type as \texttt{src}}
5462 \cvarg{ny}{How many times the \texttt{src} is repeated along the vertical axis}
5463 \cvarg{nx}{How many times the \texttt{src} is repeated along the horizontal axis}
5464 \end{description}
5465
5466 The functions \cvCppCross{repeat} duplicate the source array one or more times along each of the two axes:
5467
5468 \[\texttt{dst}_{ij}=\texttt{src}_{i\mod\texttt{src.rows},\;j\mod\texttt{src.cols}}\]
5469
5470 The second variant of the function is more convenient to use with \cross{Matrix Expressions}
5471
5472 See also: \cvCppCross{reduce}, \cross{Matrix Expressions}
5473
5474 \ifplastex
5475 \cvfunc{saturate\_cast}\label{cppfunc.saturatecast}
5476 \else
5477 \subsection{saturate\_cast}\label{cppfunc.saturatecast}
5478 \fi
5479 Template function for accurate conversion from one primitive type to another
5480
5481 \cvdefCpp{template<typename \_Tp> inline \_Tp saturate\_cast(unsigned char v);\newline
5482 template<typename \_Tp> inline \_Tp saturate\_cast(signed char v);\newline
5483 template<typename \_Tp> inline \_Tp saturate\_cast(unsigned short v);\newline
5484 template<typename \_Tp> inline \_Tp saturate\_cast(signed short v);\newline
5485 template<typename \_Tp> inline \_Tp saturate\_cast(int v);\newline
5486 template<typename \_Tp> inline \_Tp saturate\_cast(unsigned int v);\newline
5487 template<typename \_Tp> inline \_Tp saturate\_cast(float v);\newline
5488 template<typename \_Tp> inline \_Tp saturate\_cast(double v);}
5489
5490 \begin{description}
5491 \cvarg{v}{The function parameter}
5492 \end{description}
5493
5494 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:
5495
5496 \begin{lstlisting}
5497 uchar a = saturate_cast<uchar>(-100); // a = 0 (UCHAR_MIN)
5498 short b = saturate_cast<short>(33333.33333); // b = 32767 (SHRT_MAX)
5499 \end{lstlisting}
5500
5501 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.
5502
5503 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).
5504
5505 This operation is used in most simple or complex image processing functions in OpenCV.
5506
5507 See also: \cvCppCross{add}, \cvCppCross{subtract}, \cvCppCross{multiply}, \cvCppCross{divide}, \cvCppCross{Mat::convertTo}
5508
5509 \cvCppFunc{scaleAdd}
5510 Calculates the sum of a scaled array and another array.
5511
5512 \cvdefCpp{void scaleAdd(const Mat\& src1, double scale, \par const Mat\& src2, Mat\& dst);\newline
5513 void scaleAdd(const MatND\& src1, double scale, \par const MatND\& src2, MatND\& dst);}
5514 \begin{description}
5515 \cvarg{src1}{The first source array}
5516 \cvarg{scale}{Scale factor for the first array}
5517 \cvarg{src2}{The second source array; must have the same size and the same type as \texttt{src1}}
5518 \cvarg{dst}{The destination array; will have the same size and the same type as \texttt{src1}}
5519 \end{description}
5520
5521 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:
5522
5523 \[
5524 \texttt{dst}(I)=\texttt{scale} \cdot \texttt{src1}(I) + \texttt{src2}(I)
5525 \]
5526
5527 The function can also be emulated with a matrix expression, for example:
5528
5529 \begin{lstlisting}
5530 Mat A(3, 3, CV_64F);
5531 ...
5532 A.row(0) = A.row(1)*2 + A.row(2);
5533 \end{lstlisting}
5534
5535 See also: \cvCppCross{add}, \cvCppCross{addWeighted}, \cvCppCross{subtract}, \cvCppCross{Mat::dot}, \cvCppCross{Mat::convertTo}, \cross{Matrix Expressions}
5536
5537 \cvCppFunc{setIdentity}
5538 Initializes a scaled identity matrix
5539
5540 \cvdefCpp{void setIdentity(Mat\& dst, const Scalar\& value=Scalar(1));}
5541 \begin{description}
5542 \cvarg{dst}{The matrix to initialize (not necessarily square)}
5543 \cvarg{value}{The value to assign to the diagonal elements}
5544 \end{description}
5545
5546 The function \cvCppCross{setIdentity} initializes a scaled identity matrix:
5547
5548 \[
5549 \texttt{dst}(i,j)=\fork{\texttt{value}}{ if $i=j$}{0}{otherwise}
5550 \]
5551
5552 The function can also be emulated using the matrix initializers and the matrix expressions:
5553 \begin{lstlisting}
5554 Mat A = Mat::eye(4, 3, CV_32F)*5;
5555 // A will be set to [[5, 0, 0], [0, 5, 0], [0, 0, 5], [0, 0, 0]]
5556 \end{lstlisting}
5557
5558 See also: \cvCppCross{Mat::zeros}, \cvCppCross{Mat::ones}, \cross{Matrix Expressions},
5559 \cvCppCross{Mat::setTo}, \cvCppCross{Mat::operator=},
5560
5561 \cvCppFunc{solve}
5562 Solves one or more linear systems or least-squares problems.
5563
5564 \cvdefCpp{bool solve(const Mat\& src1, const Mat\& src2, \par Mat\& dst, int flags=DECOMP\_LU);}
5565 \begin{description}
5566 \cvarg{src1}{The input matrix on the left-hand side of the system}
5567 \cvarg{src2}{The input matrix on the right-hand side of the system}
5568 \cvarg{dst}{The output solution}
5569 \cvarg{flags}{The solution (matrix inversion) method
5570 \begin{description}
5571  \cvarg{DECOMP\_LU}{Gaussian elimination with optimal pivot element chosen}
5572  \cvarg{DECOMP\_CHOLESKY}{Cholesky $LL^T$ factorization; the matrix \texttt{src1} must be symmetrical and positively defined}
5573  \cvarg{DECOMP\_EIG}{Eigenvalue decomposition; the matrix \texttt{src1} must be symmetrical}
5574  \cvarg{DECOMP\_SVD}{Singular value decomposition (SVD) method; the system can be over-defined and/or the matrix \texttt{src1} can be singular}
5575  \cvarg{DECOMP\_QR}{QR factorization; the system can be over-defined and/or the matrix \texttt{src1} can be singular}
5576  \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 $\texttt{src1}\cdot\texttt{dst}=\texttt{src2}$}
5577 \end{description}}
5578 \end{description}
5579
5580 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}):
5581
5582 \[
5583 \texttt{dst} = \arg \min_X\|\texttt{src1}\cdot\texttt{X} - \texttt{src2}\|
5584 \]
5585
5586 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.
5587
5588 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.
5589
5590 See also: \cvCppCross{invert}, \cvCppCross{SVD}, \cvCppCross{eigen}
5591
5592 \cvCppFunc{solveCubic}
5593 Finds the real roots of a cubic equation.
5594
5595 \cvdefCpp{void solveCubic(const Mat\& coeffs, Mat\& roots);}
5596 \begin{description}
5597 \cvarg{coeffs}{The equation coefficients, an array of 3 or 4 elements}
5598 \cvarg{roots}{The destination array of real roots which will have 1 or 3 elements}
5599 \end{description}
5600
5601 The function \texttt{solveCubic} finds the real roots of a cubic equation:
5602
5603 (if coeffs is a 4-element vector)
5604
5605 \[
5606 \texttt{coeffs}[0] x^3 + \texttt{coeffs}[1] x^2 + \texttt{coeffs}[2] x + \texttt{coeffs}[3] = 0
5607 \]
5608
5609 or (if coeffs is 3-element vector):
5610
5611 \[
5612 x^3 + \texttt{coeffs}[0] x^2 + \texttt{coeffs}[1] x + \texttt{coeffs}[2] = 0
5613 \]
5614
5615 The roots are stored to \texttt{roots} array.
5616
5617 \cvCppFunc{solvePoly}
5618 Finds the real or complex roots of a polynomial equation
5619
5620 \cvdefCpp{void solvePoly(const Mat\& coeffs, Mat\& roots, \par int maxIters=20, int fig=100);}
5621 \begin{description}
5622 \cvarg{coeffs}{The array of polynomial coefficients}
5623 \cvarg{roots}{The destination (complex) array of roots}
5624 \cvarg{maxIters}{The maximum number of iterations the algorithm does}
5625 \cvarg{fig}{}
5626 \end{description}
5627
5628 The function \texttt{solvePoly} finds real and complex roots of a polynomial equation:
5629 \[
5630 \texttt{coeffs}[0] x^{n} + \texttt{coeffs}[1] x^{n-1} + ... + \texttt{coeffs}[n-1] x + \texttt{coeffs}[n] = 0
5631 \]
5632
5633 \cvCppFunc{sort}
5634 Sorts each row or each column of a matrix
5635
5636 \cvdefCpp{void sort(const Mat\& src, Mat\& dst, int flags);}
5637 \begin{description}
5638 \cvarg{src}{The source single-channel array}
5639 \cvarg{dst}{The destination array of the same size and the same type as \texttt{src}}
5640 \cvarg{flags}{The operation flags, a combination of the following values:
5641 \begin{description}
5642     \cvarg{CV\_SORT\_EVERY\_ROW}{Each matrix row is sorted independently}
5643     \cvarg{CV\_SORT\_EVERY\_COLUMN}{Each matrix column is sorted independently. This flag and the previous one are mutually exclusive}
5644     \cvarg{CV\_SORT\_ASCENDING}{Each matrix row is sorted in the ascending order}
5645     \cvarg{CV\_SORT\_DESCENDING}{Each matrix row is sorted in the descending order. This flag and the previous one are also mutually exclusive}
5646 \end{description}}
5647 \end{description}
5648
5649 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.
5650
5651 See also: \cvCppCross{sortIdx}, \cvCppCross{randShuffle}
5652
5653 \cvCppFunc{sortIdx}
5654 Sorts each row or each column of a matrix
5655
5656 \cvdefCpp{void sortIdx(const Mat\& src, Mat\& dst, int flags);}
5657 \begin{description}
5658 \cvarg{src}{The source single-channel array}
5659 \cvarg{dst}{The destination integer array of the same size as \texttt{src}}
5660 \cvarg{flags}{The operation flags, a combination of the following values:
5661 \begin{description}
5662     \cvarg{CV\_SORT\_EVERY\_ROW}{Each matrix row is sorted independently}
5663     \cvarg{CV\_SORT\_EVERY\_COLUMN}{Each matrix column is sorted independently. This flag and the previous one are mutually exclusive}
5664     \cvarg{CV\_SORT\_ASCENDING}{Each matrix row is sorted in the ascending order}
5665     \cvarg{CV\_SORT\_DESCENDING}{Each matrix row is sorted in the descending order. This flag and the previous one are also mutually exclusive}
5666 \end{description}}
5667 \end{description}
5668
5669 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:
5670
5671 \begin{lstlisting}
5672 Mat A = Mat::eye(3,3,CV_32F), B;
5673 sortIdx(A, B, CV_SORT_EVERY_ROW + CV_SORT_ASCENDING);
5674 // B will probably contain
5675 // (because of equal elements in A some permutations are possible):
5676 // [[1, 2, 0], [0, 2, 1], [0, 1, 2]]
5677 \end{lstlisting}
5678
5679 See also: \cvCppCross{sort}, \cvCppCross{randShuffle}
5680
5681 \cvCppFunc{split}
5682 Divides multi-channel array into several single-channel arrays
5683
5684 \cvdefCpp{void split(const Mat\& mtx, Mat* mv);\newline
5685 void split(const Mat\& mtx, vector<Mat>\& mv);\newline
5686 void split(const MatND\& mtx, MatND* mv);\newline
5687 void split(const MatND\& mtx, vector<MatND>\& mv);}
5688 \begin{description}
5689 \cvarg{mtx}{The source multi-channel array}
5690 \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}
5691 \end{description}
5692
5693 The functions \texttt{split} split multi-channel array into separate single-channel arrays:
5694
5695 \[ \texttt{mv}[c](I) = \texttt{mtx}(I)_c \]
5696
5697 If you need to extract a single-channel or do some other sophisticated channel permutation, use \cvCppCross{mixChannels}
5698
5699 See also: \cvCppCross{merge}, \cvCppCross{mixChannels}, \cvCppCross{cvtColor}
5700
5701 \cvCppFunc{sqrt}
5702 Calculates square root of array elements
5703
5704 \cvdefCpp{void sqrt(const Mat\& src, Mat\& dst);\newline
5705 void sqrt(const MatND\& src, MatND\& dst);}
5706 \begin{description}
5707 \cvarg{src}{The source floating-point array}
5708 \cvarg{dst}{The destination array; will have the same size and the same type as \texttt{src}}
5709 \end{description}
5710
5711 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}.
5712
5713 See also: \cvCppCross{pow}, \cvCppCross{magnitude}
5714
5715 \cvCppFunc{subtract}
5716 Calculates per-element difference between two arrays or array and a scalar
5717
5718 \cvdefCpp{void subtract(const Mat\& src1, const Mat\& src2, Mat\& dst);\newline
5719 void subtract(const Mat\& src1, const Mat\& src2, \par Mat\& dst, const Mat\& mask);\newline
5720 void subtract(const Mat\& src1, const Scalar\& sc, \par Mat\& dst, const Mat\& mask=Mat());\newline
5721 void subtract(const Scalar\& sc, const Mat\& src2, \par Mat\& dst, const Mat\& mask=Mat());\newline
5722 void subtract(const MatND\& src1, const MatND\& src2, MatND\& dst);\newline
5723 void subtract(const MatND\& src1, const MatND\& src2, \par MatND\& dst, const MatND\& mask);\newline
5724 void subtract(const MatND\& src1, const Scalar\& sc, \par MatND\& dst, const MatND\& mask=MatND());\newline
5725 void subtract(const Scalar\& sc, const MatND\& src2, \par MatND\& dst, const MatND\& mask=MatND());}
5726 \begin{description}
5727 \cvarg{src1}{The first source array}
5728 \cvarg{src2}{The second source array. It must have the same size and same type as \texttt{src1}}
5729 \cvarg{sc}{Scalar; the first or the second input parameter}
5730 \cvarg{dst}{The destination array; it will have the same size and same type as \texttt{src1}; see \texttt{Mat::create}}
5731 \cvarg{mask}{The optional operation mask, 8-bit single channel array;
5732              specifies elements of the destination array to be changed}
5733 \end{description}
5734
5735 The functions \texttt{subtract} compute
5736
5737 \begin{itemize}
5738     \item the difference between two arrays
5739     \[\texttt{dst}(I) = \texttt{saturate}(\texttt{src1}(I) - \texttt{src2}(I))\quad\texttt{if mask}(I)\ne0\]
5740     \item the difference between array and a scalar:
5741     \[\texttt{dst}(I) = \texttt{saturate}(\texttt{src1}(I) - \texttt{sc})\quad\texttt{if mask}(I)\ne0\]
5742     \item the difference between scalar and an array:
5743     \[\texttt{dst}(I) = \texttt{saturate}(\texttt{sc} - \texttt{src2}(I))\quad\texttt{if mask}(I)\ne0\]
5744 \end{itemize}
5745
5746 where \texttt{I} is multi-dimensional index of array elements.
5747
5748 The first function in the above list can be replaced with matrix expressions:
5749 \begin{lstlisting}
5750 dst = src1 - src2;
5751 dst -= src2; // equivalent to subtract(dst, src2, dst);
5752 \end{lstlisting}
5753
5754 See also: \cvCppCross{add}, \cvCppCross{addWeighted}, \cvCppCross{scaleAdd}, \cvCppCross{convertScale},
5755 \cross{Matrix Expressions}, \hyperref[cppfunc.saturatecast]{saturate\_cast}.
5756
5757 \cvclass{SVD}
5758 Class for computing Singular Value Decomposition
5759
5760 \begin{lstlisting}
5761 class SVD
5762 {
5763 public:
5764     enum { MODIFY_A=1, NO_UV=2, FULL_UV=4 };newline
5765     // default empty constructor
5766     SVD();newline
5767     // decomposes m into u, w and vt: m = u*w*vt;newline
5768     // u and vt are orthogonal, w is diagonal
5769     SVD( const Mat& m, int flags=0 );newline
5770     // decomposes m into u, w and vt.
5771     SVD& operator ()( const Mat& m, int flags=0 );newline
5772
5773     // finds such vector x, norm(x)=1, so that m*x = 0,
5774     // where m is singular matrix
5775     static void solveZ( const Mat& m, Mat& dst );newline
5776     // does back-subsitution:
5777     // dst = vt.t()*inv(w)*u.t()*rhs ~ inv(m)*rhs
5778     void backSubst( const Mat& rhs, Mat& dst ) const;newline
5779
5780     Mat u, w, vt;
5781 };
5782 \end{lstlisting}
5783
5784 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.
5785 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.
5786
5787 See also: \cvCppCross{invert}, \cvCppCross{solve}, \cvCppCross{eigen}, \cvCppCross{determinant}
5788
5789 \cvCppFunc{sum}
5790 Calculates sum of array elements
5791
5792 \cvdefCpp{Scalar sum(const Mat\& mtx);\newline
5793 Scalar sum(const MatND\& mtx);}
5794 \begin{description}
5795 \cvarg{mtx}{The source array; must have 1 to 4 channels}
5796 \end{description}
5797
5798 The functions \texttt{sum} calculate and return the sum of array elements, independently for each channel.
5799
5800 See also: \cvCppCross{countNonZero}, \cvCppCross{mean}, \cvCppCross{meanStdDev}, \cvCppCross{norm}, \cvCppCross{minMaxLoc}, \cvCppCross{reduce}
5801
5802 \cvCppFunc{theRNG}
5803 Returns the default random number generator
5804
5805 \cvdefCpp{RNG\& theRNG();}
5806
5807 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()}.
5808
5809 See also: \cvCppCross{RNG}, \cvCppCross{randu}, \cvCppCross{randn}
5810
5811 \cvCppFunc{trace}
5812 Returns the trace of a matrix
5813
5814 \cvdefCpp{Scalar trace(const Mat\& mtx);}
5815 \begin{description}
5816 \cvarg{mtx}{The source matrix}
5817 \end{description}
5818
5819 The function \texttt{trace} returns the sum of the diagonal elements of the matrix \texttt{mtx}.
5820
5821 \[ \mathrm{tr}(\texttt{mtx}) = \sum_i \texttt{mtx}(i,i) \]
5822
5823
5824 \cvCppFunc{transform}
5825 Performs matrix transformation of every array element.
5826
5827 \cvdefCpp{void transform(const Mat\& src, \par Mat\& dst, const Mat\& mtx );}
5828 \begin{description}
5829 \cvarg{src}{The source array; must have as many channels (1 to 4) as \texttt{mtx.cols} or \texttt{mtx.cols-1}}
5830 \cvarg{dst}{The destination array; will have the same size and depth as \texttt{src} and as many channels as \texttt{mtx.rows}}
5831 \cvarg{mtx}{The transformation matrix}
5832 \end{description}
5833
5834 The function \texttt{transform} performs matrix transformation of every element of array \texttt{src} and stores the results in \texttt{dst}:
5835
5836 \[
5837 \texttt{dst}(I) = \texttt{mtx} \cdot \texttt{src}(I)
5838 \]
5839 (when \texttt{mtx.cols=src.channels()}), or
5840
5841 \[
5842 \texttt{dst}(I) = \texttt{mtx} \cdot [\texttt{src}(I); 1]
5843 \]
5844 (when \texttt{mtx.cols=src.channels()+1})
5845
5846 That is, every element of an \texttt{N}-channel array \texttt{src} is
5847 considered as \texttt{N}-element vector, which is transformed using
5848 a $\texttt{M} \times \texttt{N}$ or $\texttt{M} \times \texttt{N+1}$ matrix \texttt{mtx} into
5849 an element of \texttt{M}-channel array \texttt{dst}.
5850
5851 The function may be used for geometrical transformation of $N$-dimensional
5852 points, arbitrary linear color space transformation (such as various kinds of RGB$\rightarrow$YUV transforms), shuffling the image channels and so forth.
5853
5854 See also: \cvCppCross{perspectiveTransform}, \cvCppCross{getAffineTransform}, \cvCppCross{estimateRigidTransform}, \cvCppCross{warpAffine}, \cvCppCross{warpPerspective}
5855
5856 \cvCppFunc{transpose}
5857 Transposes a matrix
5858
5859 \cvdefCpp{void transpose(const Mat\& src, Mat\& dst);}
5860 \begin{description}
5861 \cvarg{src}{The source array}
5862 \cvarg{dst}{The destination array of the same type as \texttt{src}}
5863 \end{description}
5864
5865 The function \cvCppCross{transpose} transposes the matrix \texttt{src}:
5866
5867 \[ \texttt{dst}(i,j) = \texttt{src}(j,i) \]
5868
5869 Note that no complex conjugation is done in the case of a complex
5870 matrix, it should be done separately if needed.
5871
5872 \fi