opencv3.0识别并提取图形中的矩形

利用opencv来识别图片中的矩形。 
其中遇到的问题主要是识别轮廓时矩形内部的形状导致轮廓不闭合。 


1. 对输入灰度图片进行高斯滤波 
2. 做灰度直方图，提取阈值，做二值化处理 
3. 提取图片轮廓 
4. 识别图片中的矩形 
5. 提取图片中的矩形

1.对输入灰度图片进行高斯滤波

    cv::Mat src = cv::imread("F:\\t13.bmp",CV_BGR2GRAY);
    cv::Mat hsv;
    GaussianBlur(src,hsv,cv::Size(5,5),0,0);
2.做灰度直方图，提取阈值，做二值化处理 
由于给定图片，背景是黑色，矩形背景色为灰色，矩形中有些其他形状为白色，可以参考为： 
提取轮廓时，矩形外部轮廓并未闭合。因此，我们需要对整幅图做灰度直方图，找到阈值，进行二值化

处理。即令像素值（黑色）小于阈值的，设置为0（纯黑色）；令像素值（灰色和白色）大于阈值的，设

置为255（白色）

// Quantize the gray scale to 30 levels
int gbins = 16;
int histSize[] = {gbins};
   // gray scale varies from 0 to 256
float granges[] = {0,256};
const float* ranges[] = { granges };
cv::MatND hist;
// we compute the histogram from the 0-th and 1-st channels
int channels[] = {0};

//calculate hist
calcHist( &hsv, 1, channels, cv::Mat(), // do not use mask
            hist, 1, histSize, ranges,
            true, // the histogram is uniform
            false );
//find the max value of hist
double maxVal=0;
minMaxLoc(hist, 0, &maxVal, 0, 0);

int scale = 20;
cv::Mat histImg;
histImg.create(500,gbins*scale,CV_8UC3);

//show gray scale of hist image
for(int g=0;g
    float binVal = hist.at<float>(g,0);
    int intensity = cvRound(binVal*255);
    rectangle( histImg, cv::Point(g*scale,0),
                       cv::Point((g+1)*scale - 1,binVal/maxVal*400),
                        CV_RGB(0,0,0),
                       CV_FILLED );
}
cv::imshow("histImg",histImg);

//threshold processing
cv::Mat hsvRe;
threshold( hsv, hsvRe, 64, 255,cv::THRESH_BINARY);

3.提取图片轮廓 
为了识别图片中的矩形，在识别之前还需要提取图片的轮廓。在经过滤波、二值化处理后，轮廓提取后
的效果比未提取前的效果要好很多。


4.识别矩形 

识别矩形的条件为：图片中识别的轮廓是一个凸边形、有四个顶角、所有顶角的角度都为90度。

 

vector approx;

for (size_t i = 0; i < contours.size(); i++)
{
    approxPolyDP(Mat(contours[i]), approx,
                 arcLength(Mat(contours[i]), true)*0.02, true);

    if (approx.size() == 4 &&
        fabs(contourArea(Mat(approx))) > 1000 &&
        isContourConvex(Mat(approx)))
    {
        double maxCosine = 0;

        for( int j = 2; j < 5; j++ )
        {
            double cosine = fabs(angle(approx[j%4], approx[j-2], approx[j-1]));
            maxCosine = MAX(maxCosine, cosine);
        }

        if( maxCosine < 0.3 )
            squares.push_back(approx);
    }
}