OpenCV findContours函数崩溃的真正有效解决方案

最近在windows平台使用OpenCV的findContours函数时，会出现崩溃问题。

在网上搜了很多解决方案，比如：
1.配置属性->常规->项目默认值->MFC的使用->在共享DLL中使用MFC；
2.C/C++>代码生成->运行库->多线程DLL(/MD)；
3.代码中vector要使用cv::vector，vector要事先分配空间；

我就不挨着列举了，相信很多小伙伴使用上述方法根本无法解决问题。或者个别小伙伴可以碰巧把问题解决，但程序的移植性肯定会存在风险。

接下来，我会提供一个真正能解决这个问题的方案。

问题原因

我们要明白，为什么findContours会出现异常。
我们来看findContours的源代码：

void cv::findContours( InputOutputArray _image, OutputArrayOfArrays _contours,
                   OutputArray _hierarchy, int mode, int method, Point offset )
{
    Mat image = _image.getMat();
    MemStorage storage(cvCreateMemStorage());
    CvMat _cimage = image;
    CvSeq* _ccontours = 0;
    if( _hierarchy.needed() )
        _hierarchy.clear();
    cvFindContours(&_cimage, storage, &_ccontours, sizeof(CvContour), mode, method, offset);
    if( !_ccontours )
    {
        _contours.clear();
        return;
    }
    Seq all_contours(cvTreeToNodeSeq( _ccontours, sizeof(CvSeq), storage ));
    int i, total = (int)all_contours.size();
    _contours.create(total, 1, 0, -1, true);
    SeqIterator it = all_contours.begin();
    for( i = 0; i < total; i++, ++it )
    {
        CvSeq* c = *it;
        ((CvContour*)c)->color = (int)i;
        _contours.create((int)c->total, 1, CV_32SC2, i, true);
        Mat ci = _contours.getMat(i);
        CV_Assert( ci.isContinuous() );
        cvCvtSeqToArray(c, ci.data);
    }

    if( _hierarchy.needed() )
    {
        _hierarchy.create(1, total, CV_32SC4, -1, true);
        Vec4i* hierarchy = _hierarchy.getMat().ptr();

        it = all_contours.begin();
        for( i = 0; i < total; i++, ++it )
        {
            CvSeq* c = *it;
            int h_next = c->h_next ? ((CvContour*)c->h_next)->color : -1;
            int h_prev = c->h_prev ? ((CvContour*)c->h_prev)->color : -1;
            int v_next = c->v_next ? ((CvContour*)c->v_next)->color : -1;
            int v_prev = c->v_prev ? ((CvContour*)c->v_prev)->color : -1;
            hierarchy[i] = Vec4i(h_next, h_prev, v_next, v_prev);
        }
    }
}

首先，我们可以看到，findContours内部其实调用的是cvFindContours这个函数，只不过findContours把输入输出数据结构重新封装了一遍而已。
在findContours使用异常的情况下，我测试使用cvFindContours，发现程序一切正常。这就给我增加了极大的信心。
然后，我们再仔细阅读findContours的函数，会发现以下代码：

int i, total = (int)all_contours.size();
_contours.create(total, 1, 0, -1, true);

以及

 CvSeq* c = *it;
((CvContour*)c)->color = (int)i;
_contours.create((int)c->total, 1, CV_32SC2, i, true);
Mat ci = _contours.getMat(i);

cvCvtSeqToArray(c, ci.data);

我们在使用findContours的时候习惯将_contours参数写作vector类型。
但从上述代码中我们发现，opencv在分配_contours内存空间的时候，只是粗暴地理解成动态创建数组。
尤其是在赋值点集数据的时候，opencv先将_contours中的每一个vector当做Mat数据结构，然后直接粗暴地进行数据填充。

综上，我猜测，要么是_contours.create()未必适合vector的内存分配，要么是vector的数据不能简单地理解为连续内存空间，并进行简单的数据拷贝填充。
最终导致内存被破坏，运行发生异常。

解决办法

前面说了，虽然findContours使用异常，但是cvFindContours使用是完全OK的。
那么我们重新利用cvFindContours进行一次封装，规避掉前面提到的存在风险的内存操作不就行了？

废话不多说，直接贴代码。拿好不谢！

void findContours(const Mat& src, vector>& contours, vector& hierarchy,
	int retr = RETR_LIST, int method = CHAIN_APPROX_SIMPLE, Point offset = Point(0, 0))
{
	CvMat c_image = src;
	MemStorage storage(cvCreateMemStorage());
	CvSeq* _ccontours = 0;
	cvFindContours(&c_image, storage, &_ccontours, sizeof(CvContour), retr, method, CvPoint(offset));

	if (!_ccontours)
	{
		contours.clear();
		return;
	}
	Seq all_contours(cvTreeToNodeSeq(_ccontours, sizeof(CvSeq), storage));
	int total = (int)all_contours.size();
	contours.resize(total);

	SeqIterator it = all_contours.begin();
	for (int i = 0; i < total; i++, ++it)
	{
		CvSeq* c = *it;
		((CvContour*)c)->color = (int)i;
		int count = (int)c->total;
		int* data = new int[count * 2];
		cvCvtSeqToArray(c, data);
		for (int j = 0; j < count; j++)
		{
			contours[i].push_back(Point(data[j * 2], data[j * 2 + 1]));
		}
		delete[] data;
	}

	hierarchy.resize(total);
	it = all_contours.begin();
	for (int i = 0; i < total; i++, ++it)
	{
		CvSeq* c = *it;
		int h_next = c->h_next ? ((CvContour*)c->h_next)->color : -1;
		int h_prev = c->h_prev ? ((CvContour*)c->h_prev)->color : -1;
		int v_next = c->v_next ? ((CvContour*)c->v_next)->color : -1;
		int v_prev = c->v_prev ? ((CvContour*)c->v_prev)->color : -1;
		hierarchy[i] = Vec4i(h_next, h_prev, v_next, v_prev);
	}
	storage.release();
}

声明

这个是我2019年2月26日第一篇原创博客，如果要转载，请标明出处，爱你们。