在C++中，这并不像预期的那样简单。该操作分解为更进一步的更小的操作。一种实现std::vector的方法是使用高于阈值的相同像素值，我使用this测试图像：

// Read the input image:
std::string imageName = "D://opencvImages//grayDog.png";
cv::Mat inputImage =  cv::imread( imageName );

// Convert BGR to Gray:
cv::Mat grayImage;
cv::cvtColor( inputImage, grayImage, cv::COLOR_RGB2GRAY );

cv::Mat mask;
int thresholdValue = 50;
cv::threshold( grayImage, mask, thresholdValue, 255, cv::THRESH_BINARY );

上面的位只是创建了一个cv::Mat，其中每个高于阈值的像素都用255的值绘制，否则用0的值绘制。它（可能）等效于mask = src_img > 50。现在，让我们用这个遮罩来遮罩原始灰度图像。考虑两个cv::Mat之间的元素乘法。一种可能的方法是：

// Create grayscale mask:
cv::Mat output;
grayImage.copyTo( output, mask );

现在我们有了原始的像素值，其他的都是零。这很方便，因为我们现在可以找到非零像素的位置：

// Locate the non-zero pixel values:
std::vector< cv::Point > pixelLocations;
cv::findNonZero( output, pixelLocations );

好了，我们有一个cv::Point的std::vector来定位每个非零像素，我们可以用这个信息来索引原始矩阵中的原始灰度像素：

// Extract each pixel value using its location:
std::vector< int > pixelValues;
int totalPoints = (int)pixelLocations.size();

for( int i = 0; i < totalPoints; i++ ){
    // Get pixel location:
    cv::Point currentPoint = pixelLocations[i];

    // Get pixel value:
    int currentPixel = (int)grayImage.at<uchar>( currentPoint );
    pixelValues.push_back( currentPixel );

    // Print info:
    std::cout<<"i: "<<i<<" currentPoint: "<<currentPoint<<" pixelValue: "<<currentPixel<<std::endl;
}

最后得到pixelValues，它是一个std::vector，包含了所有超过阈值的像素的列表。

为什么你讨厌写循环？
我想这是最简单的办法：

cv::Mat Img = ... //Where, this Img is 8UC1

// * In this sample, extract the pixel positions
std::vector< cv::Point > ResultData;

const unsigned char Thresh = 50;
for( int y=0; y<Img.rows; ++y )
{
    const unsigned char *p = Img.ptr<unsigned char>(y);
    for( int x=0; x<Img.cols; ++x, ++p )
    {
        if( *p > Thresh )
        {//Here, pick up this pixel's info you want.
            ResultData.emplace_back( x,y );
        }
    }
}

因为我收到了一个神经质的投诉，我添加了一个收集值的例子。
在以下示例中，将遮罩图像Mask输入到该过程。

cv::Mat Img = ... //Where, this Img is 8UC1
cv::Mat Mask = ...; //Same size as Img, 8UC1

std::vector< unsigned char > ResultData;  //collect pixel values
for( int y=0; y<Img.rows; ++y )
{
    const unsigned char *p = Img.ptr<unsigned char>(y);
    const unsigned char *m = Mask.ptr<unsigned char>(y);
    for( int x=0; x<Img.cols; ++x, ++p, ++m )
    {
        if( *m ){   ResultData.push_back( *p ); }
    }
}