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OpenCV findContours函数参数

python检测外轮廓:

c++轮廓检测:

一、mode取值“CV_RETR_EXTERNAL”,method取值“CV_CHAIN_APPROX_NONE”,即只检测最外层轮廓,并且保存轮廓上所有点:

二、 mode取值“CV_RETR_LIST”,method取值“CV_CHAIN_APPROX_SIMPLE”,即检测所有轮廓,但各轮廓之间彼此独立,不建立等级关系,并且仅保存轮廓上拐点信息:

三、mode取值“CV_RETR_TREE”,method取值“CV_CHAIN_APPROX_NONE”,即检测所有轮廓,轮廓间建立外层、内层的等级关系,并且保存轮廓上所有点。

四、Point()偏移量设置


OpenCV findContours函数参数

轮廓面积:

cv2.contourArea()

1.输入为二值图像,黑色为背景,白色为目标

单通道图像矩阵,可以是灰度图,但更常用的是二值图像,一般是经过Canny、拉普拉斯等边

                     缘检测算子处理过的二值图像;

2.该函数会修改原图像,因此若想保留原图像在,则需拷贝一份,在拷贝图里修改。

mode参数

参数名称

功能

cv2.RETR_EXTERNAL

只检测外轮廓

cv2.RETR_LIST

检测的轮廓不建立等级关系,都是同级,不存在父轮廓或内嵌轮廓

cv2.RETR_CCOMP

建立两个等级的轮廓,上面一层为外边界,里面一层为内孔的边界信息

cv2.RETR_TREE

建立一个等级树结构的轮廓

method参数

参数名称

功能

cv2.RETR_EXTERNAL

只检测外轮廓

cv2.RETR_LIST

检测的轮廓不建立等级关系,都是同级

cv2.RETR_CCOMP

建立两个等级的轮廓,上面一层为外边界,里面一层为内孔的边界信息

cv2.RETR_TREE

建立一个等级树结构的轮廓

offset:轮廓点的偏移量,格式为tuple,如(-10,10)表示轮廓点沿X负方向偏移10个像素点,沿Y正方向偏移10个像素点

返回值
contours:轮廓点。列表格式,每一个元素为一个3维数组(其形状为(n,1,2),其中n表示轮廓点个数,2表示像素点坐标),表示一个轮廓

hierarchy:轮廓间的层次关系,为三维数组,形状为(1,n,4),其中n表示轮廓总个数,4指的是用4个数表示各轮廓间的相互关系。第一个数表示同级轮廓的下一个轮廓编号,第二个数表示同级轮廓的上一个轮廓的编号,第三个数表示该轮廓下一级轮廓的编号,第四个数表示该轮廓的上一级轮廓的编号。

# ## -*- coding: utf-8 -*-
import cv2
import imutils
import numpy as np

def RGB_GRAY(img):
    img = cv2.resize(img, (640, 480))
    gray = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
    gray = cv2.bilateralFilter(gray, 13, 15, 15)
    return img, gray

def edge(img):
    #  cv2.Canny(source_image,thresholdValue 1,thresholdValue 2)
    edged = cv2.Canny(img, 30, 200)
    cv2.imshow('img', edged)
    cv2.waitKey(0)
    contours = cv2.findContours(edged.copy(), cv2.RETR_TREE,
                                cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)
    contours = imutils.grab_contours(contours)
    contours = sorted(contours, key=cv2.contourArea, reverse=True)[:10]
    return contours


def solve(img):
    img, gray = RGB_GRAY(img)
    contours = edge(gray)


if __name__ == '__main__':
    img_path = './22222.jpg'
    img = cv2.imread(img_path)
    solve(img)

           取值三:CV_RETR_CCOMP  检测所有的轮廓,但所有轮廓只建立两个等级关系,外围为顶层,若外围

                  内的内围轮廓还包含了其他的轮廓信息,则内围内的所有轮廓均归属于顶层

           取值四:CV_RETR_TREE, 检测所有轮廓,所有轮廓建立一个等级树结构。外层轮廓包含内层轮廓,内

                   层轮廓还可以继续包含内嵌轮廓。

第五个参数:int型的method,定义轮廓的近似方法:

           取值一:CV_CHAIN_APPROX_NONE 保存物体边界上所有连续的轮廓点到contours向量内

           取值二:CV_CHAIN_APPROX_SIMPLE 仅保存轮廓的拐点信息,把所有轮廓拐点处的点保存入contours

                   向量内,拐点与拐点之间直线段上的信息点不予保留

           取值三和四:CV_CHAIN_APPROX_TC89_L1,CV_CHAIN_APPROX_TC89_KCOS使用teh-Chinl chain 近

                   似算法

第六个参数:Point偏移量,所有的轮廓信息相对于原始图像对应点的偏移量,相当于在每一个检测出的轮廓点上加

            上该偏移量并且Point还可以是负值

下边用效果图对比一下findContours函数中各参数取不同值时,向量contours和hierarchy的内容如何变化,有何

异同。

python检测外轮廓:

这个可以检测水平轮廓:

cnts, hierarchy = cv2.findContours(imgray.copy(), cv2.RETR_EXTERNAL, cv2.CHAIN_APPROX_NONE)

检测不到水平轮廓:

cnts,hierarchy = cv2.findContours(edged.copy(), cv2.RETR_EXTERNAL,cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)
import cv2
import numpy as np
# 读入图像
img = cv2.imread(r"D:\360MoveData\Users\KID\Desktop\1.jpg", cv2.IMREAD_UNCHANGED)

# 二值化
ret, thresh = cv2.threshold(
    cv2.cvtColor(img.copy(), cv2.COLOR_BGR2GRAY),  # 转换为灰度图像,
    130, 255,   # 大于130的改为255  否则改为0
    cv2.THRESH_BINARY)  # 黑白二值化

# 搜索轮廓
contours, hierarchy = cv2.findContours(  thresh,cv2.RETR_EXTERNAL,cv2.CHAIN_APPROX_NONE)

for c in contours:

    x, y, w, h = cv2.boundingRect(c)
    """
    传入一个轮廓图像,返回 x y 是左上角的点, w和h是矩形边框的宽度和高度
    """
    cv2.rectangle(img, (x, y), (x+w, y+h), (0, 255, 0), 2)
    """
    画出矩形
        img 是要画出轮廓的原图
        (x, y) 是左上角点的坐标
        (x+w, y+h) 是右下角的坐标
        0,255,0)是画线对应的rgb颜色
        2 是画出线的宽度
    """

    # 获得最小的矩形轮廓 可能带旋转角度
    rect = cv2.minAreaRect(c)
    # 计算最小区域的坐标
    box = cv2.boxPoints(rect)
    # 坐标规范化为整数
    box = np.int0(box)
    # 画出轮廓
    cv2.drawContours(img, [box], 0, (0, 0, 255), 3)

    # 计算最小封闭圆形的中心和半径
    (x, y), radius = cv2.minEnclosingCircle(c)
    # 转换成整数
    center = (int(x), int(y))
    radius = int(radius)
    # 画出圆形
    img = cv2.circle(img, center, radius, (0, 255, 0), 2)

# 画出轮廓
cv2.drawContours(img, contours, -1, (255, 0, 0), 1)
cv2.imshow("contours", img)
cv2.waitKey()
cv2.destroyAllWindows()

c++轮廓检测:

#include "core/core.hpp"

#include "highgui/highgui.hpp"

#include "imgproc/imgproc.hpp"

#include "iostream"


using namespace std;

using namespace cv;


int main(int argc,char *argv[])

{

Mat imageSource=imread(argv[1],0);

imshow("Source Image",imageSource);

Mat image;

GaussianBlur(imageSource,image,Size(3,3),0);

Canny(image,image,100,250);

vector<vector<Point>> contours;

vector<Vec4i> hierarchy;

findContours(image,contours,hierarchy,RETR_TREE,CHAIN_APPROX_SIMPLE,Point());

Mat imageContours=Mat::zeros(image.size(),CV_8UC1);

Mat Contours=Mat::zeros(image.size(),CV_8UC1); //绘制

for(int i=0;i<contours.size();i++)

{

//contours[i]代表的是第i个轮廓,contours[i].size()代表的是第i个轮廓上所有的像素点数

for(int j=0;j<contours[i].size();j++)

{

//绘制出contours向量内所有的像素点

Point P=Point(contours[i][j].x,contours[i][j].y);

Contours.at<uchar>(P)=255;

}


//输出hierarchy向量内容

char ch[256];

sprintf(ch,"%d",i);

string str=ch;

cout<<"向量hierarchy的第" <<str<<" 个元素内容为:"<<endl<<hierarchy[i]<<endl<<endl;


//绘制轮廓

drawContours(imageContours,contours,i,Scalar(255),1,8,hierarchy);

}

imshow("Contours Image",imageContours); //轮廓

imshow("Point of Contours",Contours); //向量contours内保存的所有轮廓点集

waitKey(0);

return 0;

}

程序中所用原始图像如下:

opencvcoutours函数 opencvfindcontours_opencvcoutours函数

通过调整第四个参数mode——轮廓的检索模式、第五个参数method——轮廓的近似方式和不同的偏移量Point(),就可以得到以下效果。

一、mode取值“CV_RETR_EXTERNAL”,method取值“CV_CHAIN_APPROX_NONE”,即只检测最外层轮廓,并且保存轮廓上所有点:

轮廓:

opencvcoutours函数 opencvfindcontours_opencvcoutours函数_02

只有最外层的轮廓被检测到,内层的轮廓被忽略

contours向量内所有点集:

opencvcoutours函数 opencvfindcontours_取值_03

保存了所有轮廓上的所有点,图像表现跟轮廓一致

hierarchy向量:

opencvcoutours函数 opencvfindcontours_opencv_04

重温一下hierarchy向量————向量中每个元素的4个整形分别对应当前轮廓的后一个轮廓、前一个轮廓、父轮廓、内

嵌轮廓的索引编号。

本次参数配置下,hierarchy向量内有3个元素,分别对应于3个轮廓。以第2个轮廓(对应向量内第1个元素)为例,

内容为[2,0,-1,-1], “2”表示当前轮廓的后一个轮廓的编号为2,“0”表示当前轮廓的前一个轮廓编号为0,其后2

个“-1”表示为空,因为只有最外层轮廓这一个等级,所以不存在父轮廓和内嵌轮廓。

二、 mode取值“CV_RETR_LIST”,method取值“CV_CHAIN_APPROX_SIMPLE”,即检测所有轮廓,但各轮廓之间彼此独立,不建立等级关系,并且仅保存轮廓上拐点信息:

检测到的轮廓跟上文“一”中是一致的,不再显示。

contours向量内所有点集:

opencvcoutours函数 opencvfindcontours_opencv_05

contours向量中所有的拐点信息得到了保留,但是拐点与拐点之间直线段的部分省略掉了。

hierarchy向量(截取一部分):

opencvcoutours函数 opencvfindcontours_偏移量_06

本次参数配置下,检测出了较多轮廓。第1、第2个整形值分别指向上一个和下一个轮廓编号,由于本次配置mode取

值“RETR_LIST”,各轮廓间各自独立,不建立等级关系,所以第3、第4个整形参数为空,设为值-1。

三、mode取值“CV_RETR_TREE”,method取值“CV_CHAIN_APPROX_NONE”,即检测所有轮廓,轮廓间建立外层、内层的等级关系,并且保存轮廓上所有点。

contours向量内所有点集:

opencvcoutours函数 opencvfindcontours_opencvcoutours函数_07

所有内外层轮廓都被检测到,contours点集组成的图形跟轮廓表现一致。

hierarchy向量(截取一部分)

opencvcoutours函数 opencvfindcontours_偏移量_08

本次参数配置要求检测所有轮廓,每个轮廓都被划分等级,最外围、第一内围、第二内围等等,所以除第1个最后一

个轮廓外,其他轮廓都具有不为-1的第3、第4个整形参数,分别指向当前轮廓的父轮廓、内嵌轮廓索引编号。

四、Point()偏移量设置

使用三中的参数配置,设置偏移量Point为Point(45,30)。

此时轮廓图像为:

opencvcoutours函数 opencvfindcontours_取值_09

可以看到轮廓图像整体向右下角有一个偏转,偏转量就是设置的(45,30)。

这个偏移量的设置不能过大或过小(负方向上的过小),若图像上任一点加上该偏移量后超出图像边界,程序会内存

溢出报错。

findContours函数的各参数就探讨到此,其他参数配置的情况大同小异。值得关注一下的是绘制轮廓的函数

drawContours中最后一个参数是一个Point类型的offset,这个offset跟findContours函数中的offset含义一致,设置之

后所绘制的轮廓是原始轮廓上所有像素点加上该偏移量offset后的效果。

当所分析图像是另外一个图像的ROI的时候,这个offset偏移量就可以大显身手了。通过加减这个偏移量,就可以把

ROI图像的检测结果投影到原始图像对应位置上