OpenCV学习笔记（15）：opencv轮廓分析
本文实现的功能，查找轮廓，经常和findContours()一起使用的一个函数是approxPolyDP()。
approxPolyDP()用另一条顶点较少的曲线来逼近一条曲线或者一个多边形，这样两条曲线之间的距离小于或等于指定的精度。同时也有使闭合逼近曲线的选项（那就是说，起始点和终止点相同）。
pointPolygonTest()函数判定一个点是否在一个多边形内。
鼠标回调函数的使用。
#include "stdafx.h"
#include
#include
#include
using namespace cv;
vector> closed_contours;
vector heirarchy;
Mat img_all_contours;
vector> make_contour_close(vector> contours)
{
vector> closed_contours ;
closed_contours.resize(contours.size());
for (int i = 0; i < contours.size(); i++)
approxPolyDP(contours[i], closed_contours[i], 0.1, true);
return closed_contours;
}
int smallest_contour(Point p, vector> contours, vector heirarchy)
{
int idx = 0,pre_idx = -1;
while (idx >= 0){
vector c = contours[idx];
//测试点是否在轮廓内
double d = pointPolygonTest(c, p, false);
if (d > 0)//如果点在轮廓内，检查他的子轮廓
{
pre_idx = idx;
idx = heirarchy[idx][2];
}
else
//检查下一个相同层次上的轮廓
idx = heirarchy[idx][0];
}
return pre_idx;
}
void on_mouse(int event, int x, int y, int, void *)
{
if (event != EVENT_LBUTTONDOWN) return;
Point p(x, y);
//找到最小闭合轮廓的序号
int contour_show_idx = smallest_contour(p, closed_contours, heirarchy);
//如果没有找到轮廓，显示所有的轮廓
if(contour_show_idx < 0)
{
imshow("contours", img_all_contours);
return;
}
//用绿线画出最小的轮廓
vector> contour_show;
contour_show.push_back(closed_contours[contour_show_idx]);
if (!contour_show.empty())
{
Mat img_show = img_all_contours.clone();
drawContours(img_show, contour_show, -1, Scalar(255, 0, 0), 2);
imshow("contours", img_show);
}
}
int main(int, char** argv)
{
Mat img = imread("circle.png");
img_all_contours = img.clone();
Mat img_gray;
cvtColor(img, img_gray, CV_BGR2GRAY);
Mat edges;
Canny(img_gray, edges, 50, 100);
vector> contours;
findContours(edges, contours,heirarchy, CV_RETR_TREE, CV_CHAIN_APPROX_NONE);
//使轮廓闭合
closed_contours = make_contour_close(contours);
drawContours(img_all_contours, closed_contours, -1, Scalar(0, 0, 255), 2);
imshow("contours", img_all_contours);
//鼠标回调函数
setMouseCallback("contours", on_mouse);
waitKey(0);
return 0;
}
findContours函数
voidfindContours(InputOutputArray image, OutputArrayOfArrayscontours, OutputArray hierarchy, int mode, intmethod, Point offset=Point())
输入图像image必须为一个2值单通道图像
contours参数为检测的轮廓数组，每一个轮廓用一个point类型的vector表示
hiararchy参数和轮廓个数相同，每个轮廓contours[ i ]对应4个hierarchy元素hierarchy[ i ][ 0 ] ~hierarchy[ i ][ 3 ]，分别表示后一个轮廓、前一个轮廓、父轮廓、内嵌轮廓的索引编号，如果没有对应项，该值设置为负数。
mode表示轮廓的检索模式
CV_RETR_EXTERNAL表示只检测外轮廓
CV_RETR_LIST检测的轮廓不建立等级关系
CV_RETR_CCOMP建立两个等级的轮廓，上面的一层为外边界，里面的一层为内孔的边界信息。如果内孔内还有一个连通物体，这个物体的边界也在顶层。
CV_RETR_TREE建立一个等级树结构的轮廓。具体参考contours.c这个demo
method为轮廓的近似办法
CV_CHAIN_APPROX_NONE存储所有的轮廓点，相邻的两个点的像素位置差不超过1，即max（abs（x1-x2），abs（y2-y1））==1
CV_CHAIN_APPROX_SIMPLE压缩水平方向，垂直方向，对角线方向的元素，只保留该方向的终点坐标，例如一个矩形轮廓只需4个点来保存轮廓信息
CV_CHAIN_APPROX_TC89_L1，CV_CHAIN_APPROX_TC89_KCOS使用teh-Chinl chain 近似算法
findContours后的轮廓信息contours可能过于复杂不平滑，可以用approxPolyDP函数对该多边形曲线做适当近似
如果想获得一点与多边形封闭轮廓的信息，可以调用pointPolygonTest函数，这个函数返回值为该点距离轮廓最近边界的距离，为正值为在轮廓内部，负值为在轮廓外部，0表示在边界上。
opencv还提供了其他一些与contour相关的函数
ArcLength() //计算轮廓的长度
ContourArea() //计算轮廓区域的面积
BoundingRect() //计算轮廓的外接矩形
ConvexHull() //计算凸壳轮廓
IsContourConvex() //测试一个轮廓凸性
MinAreaRect() //矩形的最小面积
MinEnclosingCircle() //最小外接圆
FitLine() //直线拟合