C++で変数を関数に渡すときに変数型が一致しない(OpenCV)

Question

プログラムのエラーが出る箇所を以下に抜き出しました。
なお、このプログラムは HOG特徴量の計算に掲載されているものです。

// ある矩形領域の勾配ヒストグラムを求める
// ここでいう矩形はHOG特徴量のセルに該当
void calculateHOGInCell(Mat& hogCell, Rect roi, const vector<Mat>& integrals) {
    int x0 = roi.x, y0 = roi.y;
    int x1 = x0 + roi.width, y1 = y0 + roi.height;
    for (int i = 0; i < N_BIN; i++) {
        Mat integral = integrals[i];
        float a = integral.at<double>(y0, x0);
        float b = integral.at<double>(y1, x1);
        float c = integral.at<double>(y0, x1);
        float d = integral.at<double>(y1, x0);
        hogCell.at<float>(0, i) = (a + b) - (c + d);
    }
}


// セルの大きさ（ピクセル数）
#define CELL_SIZE 20
// ブロックの大きさ（セル数）奇数
#define BLOCK_SIZE 3
// ブロックの大きさの半分（ピクセル数）
#define R (CELL_SIZE*(BLOCK_SIZE)*0.5)

// HOG特徴量を計算する
// pt: ブロックの中心点
Mat getHOG(Point pt, const vector<Mat>& integrals) {
    // ブロックが画像からはみ出していないか確認
    if (pt.x - R < 0 ||
        pt.y - R < 0 ||
        pt.x + R >= integrals[0].cols ||
        pt.y + R >= integrals[0].rows
    ) {
            return Mat();
    }

    // 与点を中心としたブロックで、
    // セルごとに勾配ヒストグラムを求めて連結
    Mat hist(Size(N_BIN*BLOCK_SIZE*BLOCK_SIZE, 1), CV_32F);
    Point tl(0, pt.y - R);
    int c = 0;
    for (int i = 0; i < BLOCK_SIZE; i++) {
        tl.x = pt.x - R;
        for (int j = 0; j < BLOCK_SIZE; j++) {
            calculateHOGInCell(hist.colRange(c, c+N_BIN),
                               Rect(tl, tl+Point(CELL_SIZE, CELL_SIZE)),
                               integrals);
            tl.x += CELL_SIZE;
            c += N_BIN;
        }
        tl.y += CELL_SIZE;
    }
    // L2ノルムで正規化
    normalize(hist, hist, 1, 0, NORM_L2);
    return hist;
}

で以下のようなエラーが出ます。

HOGTest.cpp:114:13: error: no matching function for call to 'calculateHOGInCell'
            calculateHOGInCell(hist.colRange(c, c+N_BIN),
            ^~~~~~~~~~~~~~~~~~
HOGTest.cpp:71:6: note: candidate function not viable: expects an l-value for
      1st argument
void calculateHOGInCell(Mat& hogCell, Rect roi, const vector<Mat>& integrals) {
     ^
1 error generated.

Answer 1

こんにちは。

cv::Mat::colRange()はcv::Mat型のインスタンスを返却します。
変数に代入せずに直接他の関数のパラメータへ与える場合、一時変数として渡されます。
Visual C++は一時変数を参照で受け取ってもエラーにならなかったと思いますが、gccはエラーになります。（Visual Studio 2013時代の記憶ですので、2015ではまた異なるかも知れません。）

つまり、リンク先のサイトはVisual C++で動作確認しているのではないかと思います。

適切に動作させるには下記でいけると思います。

Mat temp=hist.colRange(c, c+N_BIN);
calculateHOGInCell(temp,
                   Rect(tl, tl+Point(CELL_SIZE, CELL_SIZE)),
                   integrals);

ちょっと虚しく感じますが、標準規格的にはgccの動作の方が正しいです。

---

【なぜ一時変数を参照で受け取れないのか？】
通常、参照は値を返却する場合に使います。なので参照で受け取った変数はその後も「生きている」ことが期待されます。
しかし、一時変数はその文が終われば破棄されますから、関数側で何か値を設定してもそれが無駄になるのが「普通」です。
そのミスをプログラマに通知するためにエラーにしているのだろうと思います。

OpenCVのcv::Mat型はstd::shared_ptr<>のような一種のスマート・ポインタですので値の設定はそれが管理するデータへ設定します。これはcv::Matが破棄されても直ちに破棄されるわけではなく、そのデータを参照している全てのcv::Matが破棄されるまで維持されます。
つまり、上記の「普通」とは異なる使い方なので、今回の使い方では問題は発生しない筈です。

Comments

[Chironian]

書いている間に進んでました。もう少し考えてみます。
↓
ああ、NEWBIEEBIEEさんはMatの参照（Mat& hogCell）で受けてますが、私の回答のように参照ではなく普通の変数（Mat temp）で受ければ良いはずです。

[sug1t0m0]

ありがとうございます。コンパイラの説明までいただけて、嬉しい反面自分の勉強不足を痛感しているところです。

[Chironian]

いえいえ。実は同様な問題に以前ハマったことがあるので、たまたま知っているだけなのですよ。

Answer 2

expected l-valueとあるので今入っているのはr-value(右辺値)のはず、
Mat& hogCell = hist.colRange(c, c+N_BIN);
として左辺値に変えるのはどうですか。
それから該当する関数に代入しましょう

後、OpenCV2か3かわかりませんが
暗黙の型変換などにも注意した方がいいかもしれません。

for (int j = 0; j < BLOCK_SIZE; j++) {
Mat* hogCell = hist.colRange(c, c+N_BIN); <--ここ
calculateHOGInCell(hogCell ,　<--ここも変えて
Rect(tl, tl+Point(CELL_SIZE, CELL_SIZE)),
integrals);
tl.x += CELL_SIZE;
c += N_BIN;
}

Comments

[sug1t0m0]

早速のご回答ありがとうございます。
具体的にどこに
Mat& hogCell = hist.colRange(c, c+N_BIN);
を入れればいいのでしょうか？
理解力不足ですみません。

[sug1t0m0]

やってみました。今度は

HOGTest.cpp:114:16: error: non-const lvalue reference to type 'cv::Mat' cannot bind to
a temporary of type 'cv::Mat'
Mat& hogCell = hist.colRange(c, c+N_BIN);
^ ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
1 error generated.

というエラーが出てしまいました。

[NEWBIEEBIEE]

const Mat& hogCell = hist.colRange(c, c+N_BIN); でやってみましょう（無保証）

[NEWBIEEBIEE]

ごめんなさい、 Mat* hogCell = hist.colRange(c, c+N_BIN);だと思います。

[sug1t0m0]

Mat foo = hist.colRange(c, c+N_BIN);
で解決しました。ありがとうございます。