如何在Eigen矩阵中实现黑白像素值互换（类OpenCV bitwise_not）

针对你的需求，Eigen可以通过多种方式实现和OpenCV bitwise_not等效的黑白像素互换操作，以下是几种实用方案：

• 直接算术运算（最简便）
  因为你的图像仅包含0（黑）和255（白）两种像素值，直接用255减去每个像素即可完成转换：

imageMask = 255 - imageMask;

Eigen原生支持矩阵与标量的逐元素运算，该操作会高效遍历所有像素，完全满足需求。

• 逐元素位取反（对应OpenCV逻辑）
  如果想实现和bitwise_not完全一致的按位取反逻辑，可使用Eigen的逐元素操作或直接利用C++位运算符：

// 方法1：使用unaryExpr自定义逐元素操作
imageMask = imageMask.unaryExpr([](unsigned char x) { return ~x; });

// 方法2：直接使用Eigen支持的逐元素位运算
imageMask = ~imageMask;

对于unsigned char类型，~0结果为255，~255结果为0，刚好对应黑白像素互换，和算术运算效果完全相同。

• 封装为类成员方法（便于复用）
  如果需要频繁使用该操作，可以在你的Image类中添加封装方法：

template <typename T>
class Image : public Eigen::Matrix<T, Eigen::Dynamic, Eigen::Dynamic, Eigen::RowMajor>
{
public:
    using Tpixel = T;
    using Base = Eigen::Matrix<T, Eigen::Dynamic, Eigen::Dynamic, Eigen::RowMajor>;

    inline Image()
    {
        Base::resize(0, 0);
    }

    // 新增：黑白像素互换方法
    void invertBinary() {
        static_assert(std::is_same_v<T, unsigned char>, "该方法仅支持unsigned char类型");
        *this = 255 - *this;
        // 也可替换为位取反逻辑：*this = ~*this;
    }
};

调用时只需一行代码：

imageMask.invertBinary();

内容的提问来源于stack exchange，提问作者anti