OpenCV 輪廓相關

1.輪廓提取 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 象素值保留爲 0 - 從而圖像被當作二值的。爲了從灰度圖像中獲得這樣的二值圖像，可使用 cvThreshold, cvAdaptiveThreshold 或 cvCanny. 本函數改變輸入圖像內容。       
• storage  獲得的輪廓的存儲容器       
• first_contour  輸出參數：包含第一個輸出輪廓的指針       
• header_size   若是 method=CV_CHAIN_CODE，則序列頭的大小 >=sizeof(CvChain)，不然 >=sizeof(CvContour) .       
• mode  提取模式.        CV_RETR_EXTERNAL - 只提取最外層的輪廓         CV_RETR_LIST - 提取全部輪廓，而且放置在 list 中         CV_RETR_CCOMP - 提取全部輪廓，而且將其組織爲兩層的 hierarchy: 頂層爲連通域的外圍邊界，次層爲洞的內層邊界。         CV_RETR_TREE - 提取全部輪廓，而且重構嵌套輪廓的所有 hierarchy        
• method  逼近方法 (對全部節點, 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 - 將全部點由鏈碼形式翻譯(轉化）爲點序列形式         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 - 經過鏈接爲 1 的水平碎片使用徹底不一樣的輪廓提取算法。僅有 CV_RETR_LIST 提取模式能夠在本方法中應用.        
• offset  每個輪廓點的偏移量. 當輪廓是從圖像 ROI 中提取出來的時候，使用偏移量有用，由於能夠從整個圖像上下文來對輪廓作分析.

函數 cvFindContours 從二值圖像中提取輪廓，而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，若是指針爲 NULL，則沒有檢測到輪廓（好比圖像是全黑的）。其它輪廓能夠從 first_contour 利用 h_next 和 v_next 連接訪問到。 在 cvDrawContours 的樣例顯示如何使用輪廓來進行連通域的檢測。輪廓也能夠用來作形狀分析和對象識別 - 見CVPR2001 教程中的 squares 樣例。該教程能夠在 SourceForge 網站上找到。

2.輪廓繪製 DrawContours

 

在圖像中繪製外部和內部的輪廓。 

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 用以繪製輪廓的圖像。和其餘繪圖函數同樣，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 繪製輪廓的最大等級。若是等級爲0，繪製單獨的輪廓。若是爲1，繪製輪廓及在其後的相同的級別下輪廓。若是值爲2，全部的輪廓。若是等級爲2，繪製全部同級輪廓及全部低一級輪廓，諸此種種。若是值爲負數，函數不繪製同級輪廓，但會升序繪製直到級別爲abs(max_level)-1的子輪廓。
• thickness 繪製輪廓時所使用的線條的粗細度。若是值爲負(e.g. =CV_FILLED),繪製內層輪廓。
• line_type 線條的類型。參考cvLine.
• offset 按照給出的偏移量移動每個輪廓點座標.當輪廓是從某些感興趣區域(ROI)中提取的而後須要在運算中考慮ROI偏移量時，將會用到這個參數。

 

當thickness>=0,函數cvDrawContours在圖像中繪製輪廓,或者當thickness<0時，填充輪廓所限制的區域。

3. 輪廓面積 ContourArea

double cvContourArea( const CvArr* contour, CvSliceslice=CV_WHOLE_SEQ );

• contour：輪廓（頂點的序列或數組）。
• slice：感興趣區輪廓部分的起點和終點，默認計算整個輪廓的面積。

函數cvContourArea計算整個或部分輪廓的面積。在計算部分輪廓的狀況時，由輪廓弧線和鏈接兩端點的弦 圍成的區域總面積被計算，以下圖所示：

NOTE：

輪廓的位置將影響區域面積的符號，所以函數範圍的有多是負值。可使用C運行時函數fabs()來 獲得面積的絕對值。

e.g. double area = fabs(cvContourArea(contour));

4. 外接矩形 BoundingRect

 

計算點集的最外面（up-right）矩形邊界      CvRect cvBoundingRect( CvArr* points, int update=0 );     

 

• points      二維點集，點的序列或向量 (CvMat)     
• update      更新標識。下面是輪廓類型和標識的一些可能組合:      update=0, contour ~ CvContour*: 不計算矩形邊界，但直接由輪廓頭的 rect 域獲得。      update=1, contour ~ CvContour*: 計算矩形邊界，並且將結果寫入到輪廓頭的 rect 域中 header.      update=0, contour ~ CvSeq* or CvMat*: 計算並返回邊界矩形      update=1, contour ~ CvSeq* or CvMat*: 產生運行錯誤 （runtime error is raised）     

 

函數 cvBoundingRect 返回二維點集的最外面 （up-right）矩形邊界。

/**********************************************************************************/

#include "cv.h"
#include "highgui.h"

int main( int argc, char** argv )
{
    IplImage* src;
    // 第一條命令行參數肯定了圖像的文件名。
    if( (src = cvLoadImage("D:\\OpenCV_Test\\res\\women.jpg", 0)) != 0)
    {
        IplImage* dst = cvCreateImage( cvGetSize(src), 8, 3 );
        CvMemStorage* storage = cvCreateMemStorage(0);
        CvSeq* contour = 0;

        cvThreshold( src, src, 1, 255, CV_THRESH_BINARY );
        cvNamedWindow( "Source", 1 );
        cvShowImage( "Source", src );

        cvFindContours( src, storage, &contour, sizeof(CvContour), CV_RETR_CCOMP, CV_CHAIN_APPROX_SIMPLE );
        cvZero( dst );

        for( ; contour != 0; contour = contour->h_next )
        {
            CvScalar color = CV_RGB( rand()&255, rand()&255, rand()&255 );
            /* 用1替代 CV_FILLED  所指示的輪廓外形 */
            cvDrawContours( dst, contour, color, color, -1, CV_FILLED, 8 );
        }

        cvNamedWindow( "Components", 1 );
        cvShowImage( "Components", dst );
        cvWaitKey(0);
    }
}

/**********************************************************************************/