【OpenCV-Python】教程：3-9 轮廓（1）开始

OpenCV Python 轮廓-开始

【目标】

• 理解什么是轮廓？
• 如何找轮廓？
• 如何画轮廓？
• 使用 cv2.findContours(), cv2.drawContours()

【概述】

轮廓简单的说就是一个连接了很多连续点（沿着边界）的曲线，有相同的颜色和亮度。轮廓是一个非常有用的工具，可以用于形状分析，目标检测和识别。

为了更高的准确度，常使用二值图像，所以在寻找轮廓前，需要对图像进行二值化或Canny边缘检测。在 OpenCV 里，寻找轮廓就像在黑色背景上寻找白色物体，所以记住，目标必须为白色，背景必须为黑色。

【代码】

CHAIN_APPROX_SIMPLE 比 最原始的所有点都存储要好得多。

import numpy as np
import cv2

im = cv2.imread('testcontours1.png')
imgray = cv2.cvtColor(im, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
ret, thresh = cv2.threshold(imgray, 127, 255, 0)
contours, hierarchy = cv2.findContours(thresh, cv2.RETR_EXTERNAL, cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)

cnt = contours[0]
print(cnt.shape)

cv2.drawContours(im, [cnt], 0, (0,255,0), 3, maxLevel=0)
cv2.imshow('dst', im)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

显示轮廓方式一
cv2.drawContours(img, contours, -1, (0,255,0), 3)

显示轮廓方式二
cv2.drawContours(img, contours, 3, (0,255,0), 3)

显示轮廓方式三
cnt = contours[4]
cv2.drawContours(img, [cnt], 0, (0,255,0), 3)

【接口】

• findContours

void cv::findContours	(	InputArray 	image,
OutputArrayOfArrays 	contours,
OutputArray 	hierarchy,
int 	mode,
int 	method,
Point 	offset = Point() 
);

void cv::findContours	(	InputArray 	image,
OutputArrayOfArrays 	contours,
int 	mode,
int 	method,
Point 	offset = Point() 
);

cv2.findContours(	image, mode, method[, contours[, hierarchy[, offset]]]	) ->	contours, hierarchy

寻找二值图像的轮廓

• image: 8位单通道图像，非零像素被认为是1，零值保持为0值，所以图像被看做是二值图像。可以利用 compare, inRange, threshold, adaptiveThreshold, Canny 或其他创建二值图像的函数。如果 mode 是 RETR_CCOMP 或 RETR_FLOODFILL ,则输入可以是32位图像标签（CV_32SC1）
• contours: 检测到的轮廓，每个轮廓被存储为 vector points(e.g. std::vector >).
• hierarchy: 可选的输出 vector (e.g. std::vector), 包含关于图像拓扑的信息，它的元素与图像的轮廓数量一样多。对于 第 i 个轮廓 contours[i], 元素 hierarchy[i][0] 表示同层次的下一个轮廓索引， 元素 hierarchy[i][1] 表示同层次的上一个轮廓索引，元素 hierarchy[i][2] 表示第一个子轮廓索引，元素 hierarchy[i][3] 表示父轮廓索引；如果没有，则对应值为负数。在 Python 中，hierarchy[0][i] 可以访问第i个轮廓的层级元素。
• mode: 轮廓提取模式，见 RetrievalModes
• method: 轮廓近似方法，见 ContourApproximationModes
• offset: 每个轮廓点的偏移点，对于ROI来说非常有用。

• RetrievalModes

• ContourApproximationModes

• drawContours

void cv::drawContours	(	InputOutputArray 	image,
InputArrayOfArrays 	contours,
int 	contourIdx,
const Scalar & 	color,
int 	thickness = 1,
int 	lineType = LINE_8,
InputArray 	hierarchy = noArray(),
int 	maxLevel = INT_MAX,
Point 	offset = Point() 
)

cv2.drawContours(	image, contours, contourIdx, color[, thickness[, lineType[, hierarchy[, maxLevel[, offset]]]]]	) ->	image

绘制轮廓或填充轮廓
如果 $thickness＜0$，填充轮廓，否则绘制轮廓线

• image: 目标图像
• contours: 所有的输入轮廓，每个轮廓存储为 point vector
• contourIdx: 轮廓的索引，如果为负数，则绘制所有
• color: 绘制颜色
• thickness: 线条粗细, 如果为负数，则表示填充
• lineType: 线的类型，见 LineTypes
• hierarchy: 如果只想绘制某些级别的轮廓时，可选。
• maxLevel: 需要绘制的最大层级，如果是0，则只有特殊的轮廓被绘制；如果是1，则绘制轮廓和子轮廓；如果是2，则绘制轮廓、子轮廓、子轮廓的子轮廓等等。
• offset: 偏移量，当用ROI时；

【参考】

1. OpenCV官方文档