Mat型別可以被認為是OpenCV庫的核心。 OpenCV庫中絕大多數的函式都是Mat類的成員，以Mat作為引數，或者Mat作為返回值。
Mat類用於表示任意維數的密集陣列。即使對於陣列中的該條目為零，也存在與該條目相對應的資料值。大多數影象都以密集陣列的形式儲存。在稀疏陣列的情況下，通常只儲存非零條目。如果許多條目都是零，那麼可以節省大量的儲存空間。使用稀疏陣列而不是密集陣列的常見情況是直方圖。對於許多直方圖，大多數條目都是零，並且儲存所有這些零不是必需的。對於稀疏陣列的情況，OpenCV有另一種資料結構，SparseMat。
如果你熟悉OpenCV庫的C介面（2。1之前的版本），您將會記住IplImage和CvMat的資料型別。 你也可能記得CvArr。 在C ++實現中，所有這些都消失了，用Mat代替。Mat類可以用於任何維數的陣列。資料被儲存在陣列中，被認為是“光柵掃描順序”的n維數字。這意味著在一維陣列中，元素是順序的。在二維陣列中，資料按行組織，每行依次出現。對於三維陣列，每個平面都是逐行填充的。
每個Mat都包含一個標誌元素，指示陣列內容，一個dims元素指示維數，rows和cols元素指示行數和列數，指向資料指標的位置陣列資料被儲存，一個類似於Ptr <>的的引用計數器。資料陣列被佈置成使得其索引由（i0，ii，。。。，iNd-1）給出的元素的地址是：
在二維陣列的簡單情況下，這可以簡化為：
&（mtxi， j）= mtx。data +mtx。step 0 *i +mtx。step 1 *j
Mat中每個資料元素本身可以是單個數字，也可以是多個數字。在多個數字的情況下，這就是多通道陣列。一個數組可能被認為是一個32位浮點數的二維三通道陣列；在這種情況下，陣列的元素是三個32位浮點數，大小為12個位元組。在記憶體中佈局時，陣列的行可能不是絕對順序的；在下一個之前可能會有小的間隙緩衝每一行。一個n維單通道陣列和一個（n-1）維多通道陣列之間的區別在於，這個填充將始終發生在整行的末尾，即元素中的通道將始終是連續的）。
可以簡單地透過例項化一個型別為Mat的變數來建立一個數組。以這種方式建立的陣列沒有大小和資料型別。但是，可以使用create（）等成員函式分配資料。 create（）的一個變體將多個行，多個列和一個型別作為引數，並將該陣列表示為一個二維物件。陣列的型別決定了它具有哪種元素以及通道的數量。所有這些型別都在庫中定義，並具有CV_ {8U，16S，16U，32S，32F，64F} C {1，2，3}的格式。例如，CV_32FC3意味著一個32位浮點三通道陣列。
也可以在首次分配矩陣時指定這些內容。Mat有許多建構函式，其中一個與create（）具有相同的引數。例如：
cv：：Mat m；
// 建立3行10列3通道32位浮點型資料
m。create（ 3， 10， CV_32FC3 ）；
//設定第一個通道為1。0，第二個通道為0。0，第三個通道為1。0
m。setTo（ cv：：Scalar（ 1。0f， 0。0f， 1。0f ） ）；
//上面的定義與下面的語句等價
Mat m（ 3， 10， CV_32FC3， cv：：Scalar（ 1。0f， 0。0f， 1。0f ） ）；
Mat物件實際上是資料區域的頭，原則上它是一個完全獨立的東西。 例如，可以將一個矩陣n分配給另一個矩陣m（即，m = n）。 在這種情況下，m中的資料指標將被改變為指向與n相同的資料。 先前由m的資料元素指向的資料將被釋放。同時，它們現在共享的資料區域的引用計數器將遞增。同時將更新m成員的資料（如行，列和標誌），以準確描述m中資料指向的資料。
表1是Mat的建構函式的完整列表。但事實上，大多數時候可能使用其中的一小部分。
表1列出了Mat物件的建構函式。除了預設的建構函式之外，它們分為三個基本類別：有些需要多行和多列來建立二維陣列的類，有些使用Size物件建立，有些構造n維陣列並要求指定維數並傳入指定每個維的大小的整數陣列的指標。此外，其中一些允許初始化資料，或者透過Scalar提供初始化值（這時整個陣列將被初始化為該值），或者透過提供指向資料塊的指標來指定。在後一種情況下，只是為現有資料建立一個數據頭，不復制資料；將資料成員設定為指向由資料引數指示的資料）。
表2的複製建構函式顯示瞭如何從另一個數組建立一個數組。除了基本的複製建構函式外，還有三種方法用於從現有陣列的子區域構建陣列，以及使用某個矩陣表示式的結果初始化新矩陣的建構函式。
也可以從OpenCV2。1版之前的CvMat或IplImage結構建立新的C ++風格的Mat結構。在這種情況下，可以採用下面表3這種方式轉換。
這些建構函式可能比你剛開始認識OpenCV的時候要多得多。還有一種建構函式是模板建構函式。 這些被稱為模板建構函式是因為它們從本身就是模板的東西構建了Mat的例項。 這些建構函式允許使用任意Vec <>或Matx <>來建立具有相應維數和型別的Mat陣列，或者使用任意型別的STL向量<>物件來構造一個相同型別的陣列。表4是這種構造方式。
Mat類還提供了許多靜態成員函式來建立特定型別的常用陣列（表4-5）。 這些函式包括zero（），ones（）和eye（）等函式，它們分別構造一個全是零的矩陣，一個全是1矩陣的矩陣和一個單位矩陣。表5是這種構造方式
對於Mat中的資料訪問方式可以參考第6部分的說明。
有時候我們需要訪問陣列中的某一塊元素，可能是選擇一行或一列，或原始陣列的任何子區域。有很多方法可以做到這一點，表6是Mat類的成員函式，並返回呼叫它們的陣列的子部分。
這些方法中最簡單的方法是row（）和col（）。與row（）和col（）緊密相關的是rowRange（）和colRange（）。這些函式基本上是一樣的，只不過他們會提取一個具有多個連續行（或列）的陣列。可以透過以下兩種方式之一呼叫這兩個函式：指定一個整數開始和結束行（或列），或者透過傳遞一個行（或列）的Range物件。範圍包括開始索引但不包括結束索引。
除了從m。diag（）返回的陣列引用矩陣的對角線元素之外，成員函式diag（）與row（）或col（）的作用相同。 m。diag（）需要一個整數引數，用於指示要提取哪個對角線。如果該引數為零，那麼它將是主對角線。如果是正數，則它將從陣列上半部分的主對角線偏移該距離。如果它是負數，那麼它將來自陣列的下半部分。
提取子矩陣的最後一種方法是使用operator（）。使用這個運算子，你可以傳遞一對範圍（行的Range和列的Range）或者從Rect指定你想要的區域。
