Перекодирование цветной трехканальной матрицы OpenCV в QImage происходит так:

cv::Mat currentFrame;

...

// Создание QImage картинки

QImage img((uchar*)currentFrame.data,

currentFrame.cols,

currentFrame.rows,

currentFrame.step,

QImage::Format_RGB888);

// Преобразование цветов из BGR (OpenCV) в RGB (Qt)

img=img.rgbSwapped();

Возможно, это не самый быстрый способ, но результат соответствует исходной картинке.

Перекодирование черно-белой одноканальной матрицы OpenVC в QImage происходит так:

cv::Mat currentFrame;

...

// Из цветной картинки получаем черно-белую средствами OpenCV

cv::cvtColor(currentFrame, currentBwFrame, CV_BGR2GRAY);

// Создание черно-белой QImage картинки из ч/б vc::Mat

QImage img((uchar*)currentBwFrame.data,

currentBwFrame.cols,

currentBwFrame.rows,

currentBwFrame.step,

QImage::Format_Grayscale8);

По результатам тестов, перевод картинки 640x480 из одного формата в другой и вывод ее на экран в Qt-приложении происходит менее чем за 0.025 сек на неразогнаном IntelCore i7 KabyLake. Как по мне, так это достаточно медленно.