C#中如何将SoftwareBitmap转换为Mat？

方法一：直接操作像素缓冲区（高效推荐） #

通过直接访问SoftwareBitmap的像素缓冲区，创建对应的OpenCV Mat对象，这是效率最高的方式：

using OpenCvSharp;
using Windows.Graphics.Imaging;
using System.Runtime.InteropServices;

public Mat SoftwareBitmapToMat(SoftwareBitmap softwareBitmap)
{
    // 统一转换为BGRA8格式（OpenCV默认兼容该格式）
    if (softwareBitmap.BitmapPixelFormat != BitmapPixelFormat.Bgra8)
    {
        softwareBitmap = SoftwareBitmap.Convert(softwareBitmap, BitmapPixelFormat.Bgra8);
    }

    // 锁定缓冲区以访问像素数据
    using (var buffer = softwareBitmap.LockBuffer(BitmapBufferAccessMode.Read))
    using (var reference = buffer.CreateReference())
    {
        // 获取像素数据的指针和总长度
        ((IMemoryBufferByteAccess)reference).GetBuffer(out byte* dataPtr, out uint dataLength);
        
        // 创建Mat：参数依次为高、宽、像素类型、数据指针、每行字节数
        var tempMat = new Mat(
            softwareBitmap.PixelHeight, 
            softwareBitmap.PixelWidth, 
            MatType.CV_8UC4, 
            (IntPtr)dataPtr, 
            softwareBitmap.PixelWidth * 4
        );
        
        // 克隆Mat避免缓冲区释放后数据失效
        return tempMat.Clone();
    }
}

// 用于访问MemoryBuffer的COM接口
[ComImport]
[Guid("5B0D3235-4DBA-4D44-865E-8F1D0E4FD04D")]
[InterfaceType(ComInterfaceType.InterfaceIsIUnknown)]
internal interface IMemoryBufferByteAccess
{
    void GetBuffer(out byte* buffer, out uint capacity);
}

方法二：通过WriteableBitmap中转（简单但效率稍低） #

借助WriteableBitmap作为中间载体，利用OpenCvSharp内置的转换器完成转换：

using OpenCvSharp;
using Windows.Graphics.Imaging;
using Windows.UI.Xaml.Media.Imaging;

public Mat SoftwareBitmapToMatViaWriteableBitmap(SoftwareBitmap softwareBitmap)
{
    // 初始化WriteableBitmap并复制像素数据
    var writeableBitmap = new WriteableBitmap(softwareBitmap.PixelWidth, softwareBitmap.PixelHeight);
    softwareBitmap.CopyToBuffer(writeableBitmap.PixelBuffer);
    
    // 使用OpenCvSharp的转换器直接转Mat
    return BitmapConverter.ToMat(writeableBitmap);
}

关键注意事项 #

• 必须安装OpenCvSharp相关NuGet包：OpenCvSharp4（核心库）和OpenCvSharp4.runtime.win（Windows平台运行时）
• 若原SoftwareBitmap是灰度图，需转换为BitmapPixelFormat.Gray8，同时将Mat类型设为MatType.CV_8UC1
• 直接操作缓冲区时必须克隆Mat，因为临时Mat直接指向SoftwareBitmap的缓冲区，缓冲区解锁后原Mat会变成无效数据
• 如果需要将Mat转回SoftwareBitmap，可反向操作：从Mat提取像素数据后写入SoftwareBitmap的缓冲区

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Dmitrii Polianskii