使用 OpenCV 在 Python 中检测图像中的形状

OpenCV 是一个开源库,主要用于处理图像和视频以识别形状、对象、文本等。它主要与 python 一起使用。在本文中,我们将了解如何检测图像中的形状。为此,我们需要OpenCV 的cv2.findContours()函数,并且我们将使用cv2.drawContours()函数在图像上绘制边缘。轮廓是形状的轮廓或边界。

方法

  • 导入模块
  • 导入图片
  • 将其转换为灰度图像
  • 对图像应用阈值,然后找出轮廓。
  • 在轮廓范围内运行一个循环并遍历它。
  • 在这个循环中绘制形状的轮廓(使用 drawContours() )并找出形状的中心点。
  • 根据检测到的形状有多少个轮廓点对检测到的形状进行分类,并将检测到的形状名称放在形状的中心点。

使用的功能 

  • cv2.findContours():基本上这个方法找出图像中所有形状的边界点。

语法: cv2.findContours(src, contour_retrieval, contours_approximation)

参数:

  • src:输入图像 n 维(但在我们的示例中,我们将使用 
    最首选的 2 维图像。)
  • 轮廓检索:
    • cv.RETR_EXTERNAL:只检索极端外轮廓
    • cv.RETR_LIST:检索所有轮廓而不建立任何层次关系。
    • cv.RETR_TREE:检索所有轮廓并重建嵌套轮廓的完整层次结构。
  • 轮廓近似:
    • cv.CHAIN_APPROX_NONE:它将存储所有边界点。
    • cv.CHAIN_APPROX_SIMPLE:它将存储端点的数量(例如,如果是矩形,它将存储4个)

返回值:轮廓点列表

  • cv2.drawContours() :此方法绘制轮廓。如果您提供边界点,它也可以绘制形状。

语法: cv.DrawContours(src、contour、contourIndex、color、thickness)

参数:

  • src: n维图像
  • 轮廓:可以列出轮廓点。
  • 轮廓指数:
    • -1:绘制所有轮廓
  • 要绘制单个轮廓,我们可以在此处传递索引值
    • 颜色:颜色值
    • 厚度:轮廓的大小

输入:

使用 OpenCV 在 Python 中检测图像中的形状_第1张图片

程序:

  • Python3

import cv2
import numpy as np
from matplotlib import pyplot as plt
  
# reading image
img = cv2.imread('shapes.png')
  
# converting image into grayscale image
gray = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
  
# setting threshold of gray image
_, threshold = cv2.threshold(gray, 127, 255, cv2.THRESH_BINARY)
  
# using a findContours() function
contours, _ = cv2.findContours(
    threshold, cv2.RETR_TREE, cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)
  
i = 0
  
# list for storing names of shapes
for contour in contours:
  
    # here we are ignoring first counter because 
    # findcontour function detects whole image as shape
    if i == 0:
        i = 1
        continue
  
    # cv2.approxPloyDP() function to approximate the shape
    approx = cv2.approxPolyDP(
        contour, 0.01 * cv2.arcLength(contour, True), True)
      
    # using drawContours() function
    cv2.drawContours(img, [contour], 0, (0, 0, 255), 5)
  
    # finding center point of shape
    M = cv2.moments(contour)
    if M['m00'] != 0.0:
        x = int(M['m10']/M['m00'])
        y = int(M['m01']/M['m00'])
  
    # putting shape name at center of each shape
    if len(approx) == 3:
        cv2.putText(img, 'Triangle', (x, y),
                    cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 0.6, (255, 255, 255), 2)
  
    elif len(approx) == 4:
        cv2.putText(img, 'Quadrilateral', (x, y),
                    cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 0.6, (255, 255, 255), 2)
  
    elif len(approx) == 5:
        cv2.putText(img, 'Pentagon', (x, y),
                    cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 0.6, (255, 255, 255), 2)
  
    elif len(approx) == 6:
        cv2.putText(img, 'Hexagon', (x, y),
                    cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 0.6, (255, 255, 255), 2)
  
    else:
        cv2.putText(img, 'circle', (x, y),
                    cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 0.6, (255, 255, 255), 2)
  
# displaying the image after drawing contours
cv2.imshow('shapes', img)
  
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

输出:

使用 OpenCV 在 Python 中检测图像中的形状_第2张图片

 

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