OpenCV之RNG生成随机数类详解

本文主要是介绍OpenCV之RNG生成随机数类详解，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

OpenCV中主要是通过RNG类来生成随机数，默认定义RNG类对象的时候需要初始化一个种子（默认种子为0xFFFFFFFF，64位无符号值），对种子进行运算从而生成随机数，RNG类定义如下：

如果将种子设定为默认种子的话，每次运行种子及其种子运算所得随机数不变，往往不利于程序需求，通常可将种子设置为当前时间，这样每次获得的种子及其运算所得随机数都不同。

默认种子RNG类定义：RNG rng（0xFFFFFFFF）

时间种子RNG类定义：RNG rng（（unsigned）time(NULL)）

uniform(a，b)函数可以随机产生一个[a,b)的随机数，其类型可以是int，double，float，例如 int x=rng.uniform((int)0,(int)255)，x等于一个0-255的随机整数。

RNG类在opencv中常用于产生随机的RGB颜色值Scalar和随机点中，距离如下：

产生随机颜色值：int color = (int)rng ; Scalar(color&255，(color>>8)&255，(color>>16)&255);

产生随机点：Point pt ; pt.x=rng.uniform((double)0，(double)255) ; pt.y=rng.uniform((double)0，(double)255)；

Random Number Generator
The class implements RNG using Multiply-with-Carry algorithm
*/
class CV_EXPORTS RNG
{
public:
enum { UNIFORM=0, NORMAL=1 };
RNG();//默认构造函数
// inline RNG::RNG() { state = 0xffffffff; }
RNG(uint64 state);//带参数的构造函数，接受一个64位无符号的值。
//inline RNG::RNG(uint64 _state) { state = _state ? _state : 0xffffffff; }
//! updates the state and returns the next 32-bit unsigned integer random number
unsigned next();
/*
inline unsigned RNG::next()
{
state = (uint64)(unsigned)state*CV_RNG_COEFF + (unsigned)(state >> 32);
return (unsigned)state;
}
#define CV_RNG_COEFF 4164903690U
用两个很大的无符号数相乘，乘积结果要转换为64位无符号数，转换的时候两个乘数应该向高精度看起，所以应该也先转换为64位再相乘。把state右移32位得到一个数，把这两个数相加。函数返回一个32位的无符号数，其值为截断前面求得的和。
*/
//以下几个函数是从类到uchar.schar,ushort,short,usinged的显示转换函数
operator uchar();//返回一个8位无符号类型的随机数，把next返回的数截断
//inline RNG::operator uchar() { return (uchar)next(); }
operator schar();//返回一个8为有符号类型的随机数。???会产生负数吗，返回的也是截断的next返回值。莫非是截断后得到的最高位作为符号位，这样也可能是随机的。???
//inline RNG::operator schar() { return (schar)next(); }
operator ushort();//返回一个无符号16为整数
//inline RNG::operator ushort() { return (ushort)next(); }
operator short();//返回一个有符号16为整数
// inline RNG::operator short() { return (short)next(); }
operator unsigned();//返回一个无符号32为整数
// inline RNG::operator unsigned() { return next(); }
//! returns a random integer sampled uniformly from [0, N).
unsigned operator ()(unsigned N);//重载括号操作符，带参数。在(0,N)之间返回一个整数，调用uniform成员函数
//inline unsigned RNG::operator ()(unsigned N) {return (unsigned)uniform(0,N);}
unsigned operator ()();//重载括号操作符，无参数。直接返回next结果。
// inline unsigned RNG::operator ()() {return next();}
//放在这个位置有点奇怪，为什么不和前边同类放一起呢？放回一个带符//号32为整数
operator int();
// inline RNG::operator int() { return (int)next(); }
//返回一个float型(具体多少位看平台)数。
operator float();
// inline RNG::operator float() { return next()*2.3283064365386962890625e-10f; }
//两个数按位或一下，解释起来好麻烦
operator double();
/*
inline RNG::operator double()
{
unsigned t = next();
return (((uint64)t << 32) | next())*5.4210108624275221700372640043497e-20;
}*/
//! returns uniformly distributed integer random number from [a,b) range
int uniform(int a, int b);//[a,b)内随机产生一个int型值，均匀的哦！
// inline int RNG::uniform(int a, int b) { return a == b ? a : (int)(next()%(b - a) + a); }
//! returns uniformly distributed floating-point random number from [a,b) range
float uniform(float a, float b); //[a,b)内随机产生一个float型值，均匀的哦！
// inline float RNG::uniform(float a, float b) { return ((float)*this)*(b - a) + a; }
//! returns uniformly distributed double-precision floating-point random number from [a,b) range
double uniform(double a, double b); //[a,b)内随机产生一个double型值，均匀的
// inline double RNG::uniform(double a, double b) { return ((double)*this)*(b - a) + a; }
void fill( InputOutputArray mat, int distType, InputArray a, InputArray b, bool saturateRange=false );//这个函数实现很长，暂时略过。
//! returns Gaussian random variate with mean zero.
double gaussian(double sigma);//返回均值为0的高斯随机变量，
/*double RNG::gaussian(double sigma)
{
float temp;
randn_0_1_32f( &temp, 1, &state );
return temp*sigma;
}*/
uint64 state;//种子，next中需要这样一个初始值
};