java opencv 轮廓检测_OpenCV 轮廓检测心得笔记

布满荆棘的人生 2022-10-22 10:49 428阅读 0赞

程序采用OpenCV中国的例程，下面列举了各个详细函数的功能及简单说明。

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\* 轮廓检测

\* 主要函数：

\*      cvFindContours

\*      cvDrawContours

\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*/

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\* OpenCV example

\* By Shiqi Yu 2006

\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*/

\#include "cv.h"

\#include "cxcore.h"

\#include "highgui.h"

int main( int argc, char\*\* argv )

//声明IplImage指针

IplImage\* pImg = NULL;

IplImage\* pContourImg = NULL;

CvMemStorage \* storage = cvCreateMemStorage(0);   //创建一个堆栈，存储轮廓用

CvSeq \* contour = 0;    //设置存取提取的指针

int mode = CV\_RETR\_EXTERNAL;  //提取物体最外层轮廓

if( argc == 3)

if(strcmp(argv\[2\], "all") == 0)

mode = CV\_RETR\_CCOMP; //内外轮廓都检测

//创建窗口

cvNamedWindow("src", 1);

cvNamedWindow("contour",1);

//载入图像，强制转化为Gray

if( argc >= 2 &&

(pImg = cvLoadImage( argv\[1\], 0)) != 0 )

cvShowImage( "src", pImg );

//为轮廓显示图像申请空间

//3通道图像，以便用彩色显示

pContourImg = cvCreateImage(cvGetSize(pImg),

IPL\_DEPTH\_8U,

3);

//copy source image and convert it to BGR image

cvCvtColor(pImg, pContourImg, CV\_GRAY2BGR);

//查找contour

cvFindContours( pImg, storage, &contour, sizeof(CvContour),

mode, CV\_CHAIN\_APPROX\_SIMPLE, cvPoint(0,0));

else

//销毁窗口

cvDestroyWindow( "src" );

cvDestroyWindow( "contour" );

cvReleaseMemStorage(&storage);

return -1;

//将轮廓画出

cvDrawContours(pContourImg, contour,

CV\_RGB(0,0,255), CV\_RGB(255, 0, 0),

2, 2, 8, cvPoint(0,0));

//显示图像

cvShowImage( "contour", pContourImg );

cvWaitKey(0);

//销毁窗口

cvDestroyWindow( "src" );

cvDestroyWindow( "contour" );

//释放图像

cvReleaseImage( &pImg );

cvReleaseImage( &pContourImg );

cvReleaseMemStorage(&storage);

return 0;

![a7e161e535ad56df54fb6883dc32efd1.gif][]

给出我自己搜索的一些函数介绍

CvSeq

可动态增长元素序列(OpenCV\_1.0已发生改变，详见cxtypes.h) Growable sequence of elements

\#define CV\_SEQUENCE\_FIELDS() /

int flags; /\* micsellaneous flags \*/ /

int header\_size; /\* size of sequence header \*/ /

struct CvSeq\* h\_prev; /\* previous sequence \*/ /

struct CvSeq\* h\_next; /\* next sequence \*/ /

struct CvSeq\* v\_prev; /\* 2nd previous sequence \*/ /

struct CvSeq\* v\_next; /\* 2nd next sequence \*/ /

int total; /\* total number of elements \*/ /

int elem\_size;/\* size of sequence element in bytes \*/ /

char\* block\_max;/\* maximal bound of the last block \*/ /

char\* ptr; /\* current write pointer \*/ /

int delta\_elems; /\* how many elements allocated when the sequence grows (sequence granularity) \*/ /

CvMemStorage\* storage; /\* where the seq is stored \*/ /

CvSeqBlock\* free\_blocks; /\* free blocks list \*/ /

CvSeqBlock\* first; /\* pointer to the first sequence block \*/

typedef struct CvSeq

CV\_SEQUENCE\_FIELDS()

\} CvSeq;

结构CvSeq是所有OpenCV动态数据结构的基础。在1.0版本中,将前六个成员剥离出来定义成一个宏. 通过不同寻常的宏定义简化了带有附加

参数的结构 CvSeq 的扩展。为了扩展 CvSeq, 用户可以定义一新的数据结构或在通过宏CV\_SEQUENCE\_FIELDS()所包括的 CvSeq 的域后在放入用户自定义的域。

有两种类型的序列 -- 稠密序列和稀疏序列。稠密序列都派生自 CvSeq, 它们用来代表可扩展的一维数组 -- 向量，栈，队列，双端队列。数据间不存在空隙(即：连续存放)-- 如果元素从序列中间被删除或插入新的元素到序列中(不是两端)，那么此元素后边的相关元素会被移动。稀疏序列都派生自 CvSet,后面会有详细的讨论。它们都是由节点所组成的序列，每一个节点要么被占用空间要么是空，由 flag 标志指定。这些序列作为无序的数据结构而被使用，如点集，图，哈希表等。

域 header\_size(结构的大小) 含有序列头部节点的实际大小，此大小大于或等于 sizeof(CvSeq).当这个宏用在序列中时,应该等于 sizeof(CvSeq),若这个宏用在其他结构中,如CvContour,结构的大小应该大于sizeof(CvSeq); 域 h\_prev, h\_next, v\_prev, v\_next 可用来创建不同序列的层次结构。域 h\_prev, h\_next 指向同一层次结构前一个和后一个序列，而域 v\_prev, v\_next指向在垂直方向上的前一个和后一个序列，即：父亲和子孙。

域 first 指向第一个序列快，块结构在后面描述。

域 total 包含稠密序列的总元素数和稀疏序列被分配的节点数。

域 flags 的高16位描述(包含)特定的动态结构类型(CV\_SEQ\_MAGIC\_VAL 表示稠密序列,CV\_SET\_MAGIC\_VAL 表示稀疏序列)，同时包含形形色色的信息。

低 CV\_SEQ\_ELTYPE\_BITS 位包含元素类型的 ID(标示符)。大多数处理函数并不会用到元素类型，而会用到存放在 elem\_size 中的元素大小 。如果序列中包含 CvMat 中的数据，那么元素的类型就与 CvMat 中的类型相匹配， 如：CV\_32SC2 可以被使用为由二维空间中的点序列， CV\_32FC1用为由浮点数组成的序列等。通过宏 CV\_SEQ\_ELTYPE(seq\_header\_ptr) 来获取序列中元素的类型。处理数字序列的函数判断： elem.size 等同于序列元素的大小。除了与 CvMat 相兼容的类型外，还有几个在头 cvtypes.h 中定义的额外的类型。

Standard Types of Sequence Elements

\#define CV\_SEQ\_ELTYPE\_POINT CV\_32SC2 /\* (x,y) \*/

\#define CV\_SEQ\_ELTYPE\_CODE CV\_8UC1 /\* freeman code: 0..7 \*/

\#define CV\_SEQ\_ELTYPE\_GENERIC 0 /\* unspecified type of sequence elements \*/

\#define CV\_SEQ\_ELTYPE\_PTR CV\_USRTYPE1 /\* =6 \*/

\#define CV\_SEQ\_ELTYPE\_PPOINT CV\_SEQ\_ELTYPE\_PTR /\* &elem: pointer to element of other sequence \*/

\#define CV\_SEQ\_ELTYPE\_INDEX CV\_32SC1 /\* \#elem: index of element of some other sequence \*/

\#define CV\_SEQ\_ELTYPE\_GRAPH\_EDGE CV\_SEQ\_ELTYPE\_GENERIC /\* &next\_o, &next\_d, &vtx\_o, &vtx\_d \*/

\#define CV\_SEQ\_ELTYPE\_GRAPH\_VERTEX CV\_SEQ\_ELTYPE\_GENERIC /\* first\_edge, &(x,y) \*/

\#define CV\_SEQ\_ELTYPE\_TRIAN\_ATR CV\_SEQ\_ELTYPE\_GENERIC /\* vertex of the binary tree \*/

\#define CV\_SEQ\_ELTYPE\_CONNECTED\_COMP CV\_SEQ\_ELTYPE\_GENERIC /\* connected component \*/

\#define CV\_SEQ\_ELTYPE\_POINT3D CV\_32FC3 /\* (x,y,z) \*/

后面的 CV\_SEQ\_KIND\_BITS 字节表示序列的类型：

Standard Kinds of Sequences

/\* generic (unspecified) kind of sequence \*/

\#define CV\_SEQ\_KIND\_GENERIC (0 << CV\_SEQ\_ELTYPE\_BITS)

/\* dense sequence suntypes \*/

\#define CV\_SEQ\_KIND\_CURVE (1 << CV\_SEQ\_ELTYPE\_BITS)

\#define CV\_SEQ\_KIND\_BIN\_TREE (2 << CV\_SEQ\_ELTYPE\_BITS)

/\* sparse sequence (or set) subtypes \*/

\#define CV\_SEQ\_KIND\_GRAPH (3 << CV\_SEQ\_ELTYPE\_BITS)

\#define CV\_SEQ\_KIND\_SUBDIV2D (4 << CV\_SEQ\_ELTYPE\_BITS)

CvMemStorage

Growing memory storage

typedef struct CvMemStorage

struct CvMemBlock\* bottom;/\* first allocated block \*/

struct CvMemBlock\* top; /\* the current memory block - top of the stack \*/

struct CvMemStorage\* parent; /\* borrows new blocks from \*/

int block\_size; /\* block size \*/

int free\_space; /\* free space in the top block (in bytes) \*/

\} CvMemStorage;

内存存储器是一个可用来存储诸如序列，轮廓，图形,子划分等动态增长数据结构的底层结构。它是由一系列以同等大小的内存块构成，呈列表型

\---bottom 域指的是列首，top 域指的是当前指向的块但未必是列尾.在bottom和top之间所有的块(包括bottom, 不包括top)被完全占据了

空间；在 top和列尾之间所有的块(包括块尾，不包括top)则是空的；而top块本身则被占据了部分空间 -- free\_space 指的是top块剩馀的

空字节数。

新分配的内存缓冲区(或显式的通过 cvMemStorageAlloc 函数分配，或隐式的通过 cvSeqPush, cvGraphAddEdge等高级函数分配)

总是起始于当前块(即top块)的剩馀那部分，如果剩馀那部分能满足要求(够分配的大小)。分配后，free\_space 就减少了新分配的那部

分内存大小，外加一些用来保存适当列型的附加大小。当top块的剩馀空间无法满足被分配的块(缓冲区)大小时，top块的下一个存储块被

置为当前块(新的top块) -- free\_space 被置为先前分配的整个块的大小。

如果已经不存在空的存储块(即：top块已是列尾)，则必须再分配一个新的块(或从parent那继承,见 cvCreateChildMemStorage)并

将该块加到列尾上去。于是，存储器(memory storage)就如同栈(Stack)那样, bottom指向栈底，(top, free\_space)对指向栈顶。

栈顶可通过 cvSaveMemStoragePos保存，通过 cvRestoreMemStoragePos 恢复指向， 通过 cvClearStorage 重置。

CreateMemStorage

创建内存块

CvMemStorage\* cvCreateMemStorage( int block\_size=0 );

block\_size存储块的大小以字节表示。如果大小是 0 byte, 则将该块设置成默认值 -- 当前默认大小为64k.

函数 cvCreateMemStorage 创建一内存块并返回指向块首的指针。起初，存储块是空的。头部(即：header)的所有域值都为 0，除了

block\_size 外.

cvFindContours

cvFindContours可以得到一个图象所有的轮廓,返回的是轮廓的数量.它可以对cvCanny,cvThreshold(),cvAdaptiveThreshold()函数

处理得到的函数进行轮廓的提取.firstContour参数可以不用创建空间,在函数内部从函数cvFindNextContour返回轮廓的指针.最主要的是

method参数,这个参数涉及轮廓的存储方式,以及什么轮廓能被发现

cvFindContours的第5个参数

CV\_RETR\_EXTERNAL    查找外边缘，各边缘以指针h\_next相连

CV\_RETR\_LIST              查找所有边缘(包含内部空洞)，各边缘以指针h\_next相连

CV\_RETR\_CCOMP        查找所有边缘(包含内部空洞)，按照如下方式组织

DrawContours

在图像中绘制外部和内部的轮廓。

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用以绘制轮廓的图像。和其他绘图函数一样，边界图像被感兴趣区域(ROI)所剪切。contour指针指向第一个轮廓。external\_color外层轮廓的颜色。hole\_color内层轮廓的颜色。max\_level

绘制轮廓的最大等级。如果等级为0，绘制单独的轮廓。如果为1，绘制轮廓及在其后的相同的级别下轮廓。如果值为2，所有的轮廓。

如果等级为2，绘制所有同级轮廓及所有低一级轮廓，诸此种种。如果值为负数，函数不绘制同级轮廓，但会升序绘制直到级别为

abs(max\_level)-1的子轮廓。

thickness绘制轮廓时所使用的线条的粗细度。如果值为负(e.g. =CV\_FILLED),绘制内层轮廓。line\_type线条的类型。参考cvLine.offset按照给出的偏移量移动每一个轮廓点坐标.当轮廓是从某些感兴趣区域(ROI)中提取的然后需要在运算中考虑ROI偏移量时，将会用到这个参数。

当thickness>=0,函数cvDrawContours在图像中绘制轮廓,或者当thickness<0时，填充轮廓所限制的区域。

\#include "cv.h"

\#include "highgui.h"

int main( int argc, char\*\* argv )

IplImage\* src;

// 第一条命令行参数确定了图像的文件名。

if( argc == 2 && (src=cvLoadImage(argv\[1\], 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 所指示的轮廓外形 \*/

cvDrawContours( dst, contour, color, color, -1, CV\_FILLED, 8 );

cvNamedWindow( "Components", 1 );

cvShowImage( "Components", dst );

cvWaitKey(0);

在样本中用1替代 CV\_FILLED 以指示的得到外形。

(注意：在cvFindContours中参数为CV\_CHAIN\_CODE时，cvDrawContours用CV\_FILLED时不会画出任何图形)

其他参数尝试的结果，下面的使用内外都检测 CV\_RETR\_CCOMP

![0dd41cb710bccac7e9270c080ef36475.gif][]

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OpenCV的详细介绍：请点这里

OpenCV的下载地址：请点这里

![0b1331709591d260c1c78e86d0c51c18.png][]

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