如何从OpenCV DNN生成的4维cv::Mat blob中提取单个颜色通道

你遇到的问题根源是对OpenCV DNN模块输出的blob内存排布规则理解有误，以及构造提取通道的Mat时参数设置错误。

OpenCV dnn::blobFromImage的存储逻辑 #

cv::dnn::blobFromImage 默认输出NCHW排布的4维Mat，4个维度依次为：

• 第0维：batch size，你的场景下固定为1
• 第1维：通道数，你的场景下为3，因为你设置了swapRB=false，所以通道顺序为B、G、R
• 第2维：输入图像高度，你的场景下为224
• 第3维：输入图像宽度，你的场景下为244

内存是连续紧凑存储的，存储顺序为：先完整存储B通道的所有224*244个uint8像素，再完整存储G通道的所有像素，最后完整存储R通道的所有像素，和普通OpenCV cv::Mat默认的BGR交错存储（每个像素点按B、G、R三个值依次存储）逻辑完全不同。

现有代码的错误点 #

1. 构造blueImg时指定了CV_8UC3类型，相当于把连续存储的单通道B像素数据，按照每3个值对应一个像素的3通道格式解析，必然会出现内容错乱，也就是你现在看到的异常输出结果
2. 代码存在语法遗漏：构造函数最后一个参数的右括号缺失，编译阶段会报错

正确的实现方案 #

单通道提取代码 #

// 先确认blob维度符合预期，可选调试代码
CV_Assert(blob.dims == 4 && blob.size[0] == 1 && blob.size[1] ==3);
int h = blob.size[2];
int w = blob.size[3];

// 提取B通道（第1个通道，索引0）
cv::Mat blueImg(h, w, CV_8UC1, blob.ptr<uint8_t>(0, 0));
// 提取G通道（第2个通道，索引1）
cv::Mat greenImg(h, w, CV_8UC1, blob.ptr<uint8_t>(0, 1));
// 提取R通道（第3个通道，索引2）
cv::Mat redImg(h, w, CV_8UC1, blob.ptr<uint8_t>(0, 2));

还原为普通BGR三通道Mat（可选，用于和原图对比验证） #

cv::Mat recoveredBgr;
std::vector<cv::Mat> channels = {blueImg, greenImg, redImg};
cv::merge(channels, recoveredBgr);
// 此时可直接imshow查看recoveredBgr，和原始输入m_inputImg完全一致

额外注意事项 #

• 如果调用blobFromImage时设置了swapRB=true，则通道顺序变为R、G、B，提取后merge时需要调整通道顺序对应索引
• 如果传入了非1的缩放系数、或者设置了减均值参数，提取的像素值会和原始图像有差异，属于正常预处理结果
• 如果设置了crop=true，blob存储的是裁剪后的图像内容，和原图大小会有差异

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Chris