OpenCV随机数生成


一、概念

1.一般计算机的随机数都是伪随机数，以一个真随机数（种子）作为初始条件，然后用一定的算法迭代产生随机数序列。

2.随机数的“种子”就是产生随机数的第一次使用值，机制是通过一个比较复杂函数，将这个种子的值映射到随机数空间的某一个点上，并且产生的随机数均匀地（或者符合正态分布等）散步在空间中，以后产生的随机数都与前一个随机数有关。

3.RNG : random number generation  随机数生成

二、opencv中的函数

1.CvRNG cvRNG(int64 seed);

使用64位长整形种子，初始化随机数生成器状态。

cvGetTickCount();

返回64位长整形的时间数据，在opencv中是为CvRNG设置的专用种子。

2.unsigned cvRandInt(CvRNG* rng);

返回均匀分布的随机32位无符号整型值，并更新RNG的状态； 使用模操作可以获得确定边界的整形数值。

3.double cvRandReal(CvRNG* rng);

返回均匀分布的随即浮点数，范围在0-1（不含1），并更新RNG的状态。

4. voidcvRandArr( CvRNG* rng, CvArr* arr, int dist_type, CvScalar param1,CvScalar param2 );

用随机数填充数组，并更新RNG的状态

arr 输出数组

dist_type 分布类型：  CV_RAND_UNI- 均匀分布  ； CV_RAND_NORMAL- 正态分布 或者 高斯分布

param1 分布的第一个参数。如果是均匀分布它是随机数范围的闭下边界。如果是正态分布它是随机数的平均值。

param2 分布的第二个参数。如果是均匀分布它是随机数范围的开上边界。如果是正态分布它是随机数的标准差。

先看一个例子

#include"cv.h"

#include"highgui.h"

#include<stdio.h>

intmain()

{

CvRNGrng=cvRNG(0);

inti=0;

for(i=0;i<5;i++)

printf("%d,",cvRandInt(&rng));

printf("\n");

for(i=0;i<5;i++)

printf("%f,",cvRandReal(&rng));

printf("\n");

}

cvGetTickCount()
返回64位长整数的时间数据,在OpenCV是为CvRNG设置的专用种子。

cvGetTickFrequency()

返回系统时钟频率

cvRNG()

跟一般的C语言srand()使用方法一样，要先给它一个种子，但srand()用到的是unsignedint的32位种子范围，而cvRNG()用的是64位长整数种子。初始化CvRNG资料结构，假如seed给0，它将会自动转成-1。
cvRNG(64位种子)

cvRandInt()

返回均匀分布32位的随机数，均匀分布为统计学上的专有名词，表示长时间下所有数字出现的概率都是一样的，而cvRandint()在opencv里使用的公式

temp= (uint64)(unsigned)temp*1554115554 + (temp >> 32);

这个公式的名称叫Multiply-with-carry(MWC)generator，有兴趣的话可以在网络上找“随机数产生器”，Multiply-with-carry是将64位的种子去产生32位的随机数。
unsignedcvRandInt(CvRNG资料结构)

cvRandReal()

返回均匀分布，0~1之间的随机小数，cvRandReal()的公式则是用
cvRandInt(rng)*2.3283064365386962890625e-10
的方法,其实就是cvRandInt(rng)*2^(-32),也就是将cvRandInt()随机出来的结果(32位除以2的三十二次方,因此,出现的结果将会是0~1之间的小数,也就是随机0~1之间。

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