OpenCV通過cvFindContours與cvDrawCountours函數查找輪廓
FindContours 在二值圖像中尋找輪廓
int cvFindContours(CvArr* image, CvMemStorage* storage, CvSeq** first_contour,int header_size=sizeof(CvContour), int mode=CV_RETR_LIST, int method=CV_CHAIN_APPROX_SIMPLE, CvPoint offset=cvPoint(0,0));
image:
輸入的 8-比特、單通道圖像. 非零元素被當成 1, 0 象素值保留為 0 - 從而圖像被看成二值的。為了從灰度圖像中得到這樣的二值圖像,可以使用 cvThreshold, cvAdaptiveThreshold 或 cvCanny. 本函數改變輸入圖像內容。
storage:
得到的輪廓的存儲容器
first_contour:
輸出參數:包含第一個輸出輪廓的指針
header_size:
如果 method=CV_CHAIN_CODE,則序列頭的大小 >=sizeof(CvChain),否則 >=sizeof(CvContour) .
mode:
提取模式.
CV_RETR_EXTERNAL - 只提取最外層的輪廓
CV_RETR_LIST - 提取所有輪廓,並且放置在 list 中
CV_RETR_CCOMP - 提取所有輪廓,並且將其組織為兩層的 hierarchy: 頂層為連通域的外圍邊界,次層為洞的內層邊界。
CV_RETR_TREE - 提取所有輪廓,並且重構嵌套輪廓的全部 hierarchy
method:
逼近方法 (對所有節點, 不包括使用內部逼近的 CV_RETR_RUNS).
CV_CHAIN_CODE - Freeman 鏈碼的輸出輪廓. 其它方法輸出多邊形(定點序列).
CV_CHAIN_APPROX_NONE - 將所有點由鏈碼形式翻譯(轉化)為點序列形式
CV_CHAIN_APPROX_SIMPLE - 壓縮水平、垂直和對角分割,即函數只保留末端的象素點;
CV_CHAIN_APPROX_TC89_L1,
CV_CHAIN_APPROX_TC89_KCOS - 應用 Teh-Chin 鏈逼近算法. CV_LINK_RUNS - 通過連接為 1 的水平碎片使用完全不同的輪廓提取算法。僅有 CV_RETR_LIST 提取模式可以在本方法中應用.
offset:
每一個輪廓點的偏移量. 當輪廓是從圖像 ROI 中提取出來的時候,使用偏移量有用,因為可以從整個圖像上下文來對輪廓做分析.
函數 cvFindContours 從二值圖像中提取輪廓,並且返回提取輪廓的數目。指針 first_contour 的內容由函數填寫。它包含第一個最外層輪廓的指針,如果指針為 NULL,則沒有檢測到輪廓(比如圖像是全黑的)。其它輪廓可以從 first_contour 利用 h_next 和 v_next 鏈接訪問到。 在 cvDrawContours 的樣例顯示如何使用輪廓來進行連通域的檢測。輪廓也可以用來做形狀分析和對象識別 - 見CVPR2001 教程中的 squares 樣例。該教程可以在 SourceForge 網站上找到。
DrawContours 在圖像中繪制外部和內部的輪廓。
void cvDrawContours( CvArr *img, CvSeq* contour,CvScalar external_color, CvScalar hole_color,int max_level, int thickness=1,int line_type=8, CvPoint offset=cvPoint(0,0) );
img:
用以繪制輪廓的圖像。和其他繪圖函數一樣,邊界圖像被感興趣區域(ROI)所剪切。
contour:
指針指向第一個輪廓。
external_color:
外層輪廓的顏色。
hole_color:
內層輪廓的顏色。
max_level:
繪制輪廓的最大等級。如果等級為0,繪制單獨的輪廓。如果為1,繪制輪廓及在其後的相同的級別下輪廓。如果值為2,所有的輪廓。如果等級為2,繪制所有同級輪廓及所有低一級輪廓,諸此種種。如果值為負數,函數不繪制同級輪廓,但會升序繪制直到級別為abs(max_level)-1的子輪廓。
thickness:
繪制輪廓時所使用的線條的粗細度。如果值為負(e.g. =CV_FILLED),繪制內層輪廓。
line_type:
線條的類型。參考cvLine.
offset:
照給出的偏移量移動每一個輪廓點坐標.當輪廓是從某些感興趣區域(ROI)中提取的然後需要在運算中考慮ROI偏移量時,將會用到這個參數。
當thickness>=0,函數cvDrawContours在圖像中繪制輪廓,或者當thickness<0時,填充輪廓所限制的區域。
#include <stdio.h>
#include <cv.h>
#include <cxcore.h>
#include <highgui.h>
#pragma comment(lib, "cv.lib")
#pragma comment(lib, "cxcore.lib")
#pragma comment(lib, "highgui.lib")
// 內輪廓填充
// 參數:
// 1. pBinary: 輸入二值圖像,單通道,位深IPL_DEPTH_8U。
// 2. dAreaThre: 面積閾值,當內輪廓面積小於等於dAreaThre時,進行填充。
void FillInternalContours(IplImage *pBinary, double dAreaThre)
{
double dConArea;
CvSeq *pContour = NULL;
CvSeq *pConInner = NULL;
CvMemStorage *pStorage = NULL;
// 執行條件
if (pBinary)
{
// 查找所有輪廓
pStorage = cvCreateMemStorage(0);
cvFindContours(pBinary, pStorage, &pContour, sizeof(CvContour), CV_RETR_CCOMP, CV_CHAIN_APPROX_SIMPLE);
// 填充所有輪廓
cvDrawContours(pBinary, pContour, CV_RGB(255, 255, 255), CV_RGB(255, 255, 255), 2, CV_FILLED, 8, cvPoint(0, 0));
// 外輪廓循環
int wai = 0;
int nei = 0;
for (; pContour != NULL; pContour = pContour->h_next)
{
wai++;
// 內輪廓循環
for (pConInner = pContour->v_next; pConInner != NULL; pConInner = pConInner->h_next)
{
nei++;
// 內輪廓面積
dConArea = fabs(cvContourArea(pConInner, CV_WHOLE_SEQ));
printf("%f\n", dConArea);
}
CvRect rect = cvBoundingRect(pContour,0);
cvRectangle(pBinary, cvPoint(rect.x, rect.y), cvPoint(rect.x + rect.width, rect.y + rect.height),CV_RGB(255,255, 255), 1, 8, 0);
}
printf("wai = %d, nei = %d", wai, nei);
cvReleaseMemStorage(&pStorage);
pStorage = NULL;
}
}
int Otsu(IplImage* src)
{
int height=src->height;
int width=src->width;
//histogram
float histogram[256] = {0};
for(int i=0; i < height; i++)
{
unsigned char* p=(unsigned char*)src->imageData + src->widthStep * i;
for(int j = 0; j < width; j++)
{
histogram[*p++]++;
}
}
//normalize histogram
int size = height * width;
for(int i = 0; i < 256; i++)
{
histogram[i] = histogram[i] / size;
}
//average pixel value
float avgValue=0;
for(int i=0; i < 256; i++)
{
avgValue += i * histogram[i]; //整幅圖像的平均灰度
}
int threshold;
float maxVariance=0;
float w = 0, u = 0;
for(int i = 0; i < 256; i++)
{
w += histogram[i]; //假設當前灰度i為閾值, 0~i 灰度的像素(假設像素值在此範圍的像素叫做前景像素) 所占整幅圖像的比例
u += i * histogram[i]; // 灰度i 之前的像素(0~i)的平均灰度值: 前景像素的平均灰度值
float t = avgValue * w - u;
float variance = t * t / (w * (1 - w) );
if(variance > maxVariance)
{
maxVariance = variance;
threshold = i;
}
}
return threshold;
}
int main()
{
IplImage *img = cvLoadImage("c://temp.jpg", 0);
IplImage *bin = cvCreateImage(cvGetSize(img), 8, 1);
int thresh = Otsu(img);
cvThreshold(img, bin, thresh, 255, CV_THRESH_BINARY);
FillInternalContours(bin, 200);
cvNamedWindow("img");
cvShowImage("img", img);
cvNamedWindow("result");
cvShowImage("result", bin);
cvWaitKey(-1);
cvReleaseImage(&img);
cvReleaseImage(&bin);
return 0;
}
這種情況下,大月亮內部的兩個內輪廓沒有框出來。這個不是因為我的 rect框是 白色的緣故。。。。應該。
我斷點試了,就 cvRectangle 了 4次···
#include <stdio.h>
#include <cv.h>
#include <highgui.h>
#include <math.h>
#pragma comment(lib, "cv.lib")
#pragma comment(lib, "cxcore.lib")
#pragma comment(lib, "highgui.lib")
int main(int argc, char* argv[])
{
IplImage *src = cvLoadImage(".\\test.png", 0);
IplImage *dsw = cvCreateImage(cvGetSize(src), 8, 1);
IplImage *dst = cvCreateImage(cvGetSize(src), 8, 3);
CvMemStorage *storage = cvCreateMemStorage(0);
CvSeq *first_contour = NULL;
//turn the src image to a binary image
//cvThreshold(src, dsw, 125, 255, CV_THRESH_BINARY_INV);
cvThreshold(src, dsw, 100, 255, CV_THRESH_BINARY);
cvFindContours(dsw, storage, &first_contour, sizeof(CvContour), CV_RETR_LIST, CV_CHAIN_APPROX_SIMPLE);
cvZero(dst);
int cnt = 0;
for(; first_contour != 0; first_contour = first_contour->h_next)
{
cnt++;
CvScalar color = CV_RGB(rand()&255, rand()&255, rand()&255);
cvDrawContours(dst, first_contour, color, color, 0, 2, CV_FILLED, cvPoint(0, 0));
CvRect rect = cvBoundingRect(first_contour,0);
cvRectangle(dst, cvPoint(rect.x, rect.y), cvPoint(rect.x + rect.width, rect.y + rect.height),CV_RGB(255, 0, 0), 1, 8, 0);
}
printf("the num of contours : %d\n", cnt);
cvNamedWindow( "Source", 1 );
cvShowImage( "Source", src );
cvNamedWindow( "dsw", 1 );
cvShowImage( "dsw", dsw );
cvNamedWindow( "Components", 1 );
cvShowImage( "Components", dst );
cvReleaseMemStorage(&storage);
cvWaitKey(-1);
return 0;
}
這種情況下 內輪廓也框出來了。。。。。
看來閾值的選擇與想要的結果有很大關系哦。
如何適應不同的圖片呢?????????????????
還有,每幅圖片裏面,最大的輪廓是整幅圖像,可以根據其面積最大,去除 哦~~~修改如下:
area = fabs(cvContourArea(first_contour, CV_WHOLE_SEQ)); //cal the hole‘s area
在寫後面那個 內輪廓填充的時候,才發現, dsw 是我二值化之後的圖像,很明顯不應該是這樣子的呀。
我把 關於 Contours 的函數刪除之後 又 恢復正常了。不知道為嘛呢。 很顯然查出來的輪廓是 正確二值化之後的吧。 不知道為嘛會這樣顯示呢。
再看另一個圖的結果:
總有 9 個輪廓。
另外,計算了下,每個大輪廓內部的 小輪廓的數目 conner ,結果顯示都為0.
看看第一個大五角星。 應該是把 邊邊作為了一個輪廓, 把 內部 黑色區域作為一個 輪廓 了吧????
還有,這幅圖片 沒有被當做一個大輪廓,上面那個小貓的,整幅圖片被框了一下啊。。。。。。。。。。。。
另外i, 把 關於 cvFindContours && cvDrawContours 兩個函數部分刪除,二值化結果如下:
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OpenCV通過cvFindContours與cvDrawCountours函數查找輪廓