C++OpenCV通过概率霍夫变换提取 矩形 的边与角点

利用霍夫变换提取矩形的角点坐标

背景：一张图包含矩形，要提取其中矩形的角点。

思路：对图片进行概率霍夫变换线变换，再筛选出特定矩形的边，求两个边的直线角点

流程：

1. 边缘检测，得到边缘二值图像
2. 概率霍夫线变换HoughLinesP()
3. 设定矩形边界
4. 从直线中筛选出矩形的边并绘制
5. 求矩形边的交点并绘制

代码：

主函数文件

//---------------------------------------------------------------------------------------------- 
#include 
#include 
#include "opencv2/imgproc/imgproc_c.h"
 #include 
#include 
#include 
//-----------------------------------【命名空间声明部分】---------------------------------------
//		描述：包含程序所使用的命名空间
//----------------------------------------------------------------------------------------------- 
using namespace cv;

using namespace std;
//-----------------------------------【main( )函数】--------------------------------------------
//		描述：控制台应用程序的入口函数，我们的程序从这里开始
//-----------------------------------------------------------------------------------------------
Point2f getCrossPoint(Vec4i LineA, Vec4i LineB)
{
    double ka, kb;
    ka = (double)(LineA[3] - LineA[1]) / (double)(LineA[2] - LineA[0]); //求出LineA斜率
    kb = (double)(LineB[3] - LineB[1]) / (double)(LineB[2] - LineB[0]); //求出LineB斜率
 
    Point2f crossPoint;
    crossPoint.x = (ka*LineA[0] - LineA[1] - kb*LineB[0] + LineB[1]) / (ka - kb);
    crossPoint.y = (ka*kb*(LineA[0] - LineB[0]) + ka*LineB[1] - kb*LineA[1]) / (ka - kb);
    return crossPoint;
}
int main( )
{
	//【1】载入原始图和Mat变量定义   
	Mat srcImage = imread("/home/xiao/projects/jiqishijue/3.1M.bmp",CV_LOAD_IMAGE_COLOR);  //工程目录下应该有一张名为1.jpg的素材图
	Mat midImage,dstImage;//临时变量和目标图的定义
 
	//【2】进行边缘检测和转化为灰度图
	    //模糊
    cv::blur(srcImage, srcImage, cv::Size(3, 3));
	Canny(srcImage, midImage, 100, 200, 3);//进行一此canny边缘检测
  
	cvtColor(midImage,dstImage, cv::COLOR_GRAY2BGR);//转化边缘检测后的图为灰度图
	//【3】进行霍夫线变换
	vector lines;//定义一个矢量结构lines用于存放得到的线段矢量集合
	HoughLinesP(midImage, lines, 1, CV_PI/360, 30, 10, 10 );
 	
	//【4】依次在图中绘制出每条线段
    int x1 ;
    int x2 ;
    int y1 ;
    int y2;
     x1=50 ;    //横坐标的范围
     x2=595 ;
     y1=47 ;    //纵坐标的范围
     y2=600;
	for( size_t i = 0; i < lines.size(); i++ )
	{
        //如果线段的端点在矩形范围内,则画出这条线
          if(lines[i][0] >x1 && lines[i][0] < x2 && lines[i][1]  > y1 && lines[i][1] < y2){
		Vec4i l = lines[i];
        
		line( dstImage, Point(l[0], l[1]), Point(l[2], l[3]), Scalar(186,88,255), 1, CV_AA);
          }
          
     /*
//画出线段延长得到的直线
     float rho = lines[i][0], theta = lines[i][1]; 
     Point pt1, pt2; 
     double a = cos(theta), b = sin(theta); 
     double x0 = a*rho, y0 = b*rho; 
     pt1.x = cvRound(x0 + 1000*(-b)); 
     pt1.y = cvRound(y0 + 1000*(a)); 
     pt2.x = cvRound(x0 - 1000*(-b)); 
     pt2.y = cvRound(y0 - 1000*(a)); 
     line( dstImage, pt1, pt2, Scalar(186,88,255), 3, CV_AA); 
     */
	}
	    vector corners;//线的交点存储  
    for (unsigned int i = 0; ix1 && lines[i][0] < x2 && lines[i][1]  > y1 && lines[i][1] < y2){
        for (unsigned int j = i + 1; jx1 && lines[j][0] < x2 && lines[j][1]  > y1 && lines[j][1] < y2){
            cv::Point2f pt = getCrossPoint(lines[i], lines[j]);
            if (pt.x >= 0 && pt.y >= 0)
            {
                //输出交点坐标
                corners.push_back(pt);
                 std::cout  << "   pt.x:   " << pt.x  << "   y:   " << pt.y << std::endl;
                      }
                   
     
        }
            
        }
         }
    }
        
    //【4】依次在图中绘制出角点
    for (unsigned int i = 0; i < corners.size(); i++)
    {
                
             circle(dstImage, corners[i], 3, CV_RGB(0, 255, 0), 2);
             std::cout  << "   x:   " << corners[i].x  << "   y:   " << corners[i].y << std::endl;
          
        

    }
 
	//【5】显示原始图  
	imshow("【原始图】", srcImage);  
 
	//【6】边缘检测后的图 
	imshow("【边缘检测后的图】", midImage);  
 
	//【7】显示效果图  
	imshow("【效果图】", dstImage);  
 
	waitKey(0);  
 
	return 0;  
}

CMakeLists.txt

cmake_minimum_required(VERSION 2.8)
project(vo1)

set(CMAKE_BUILD_TYPE "Release")
add_definitions("-DENABLE_SSE")
set(CMAKE_CXX_FLAGS "-std=c++14 ${SSE_FLAGS} -msse4")
list(APPEND CMAKE_MODULE_PATH ${PROJECT_SOURCE_DIR}/cmake)
set(OpenCV_DIR /usr/lib/x86_64-linux-gnu/cmake/opencv4)
find_package(OpenCV  REQUIRED)
include_directories(
        ${OpenCV_INCLUDE_DIRS}
)


add_executable(hfchange hfchange1.cpp)
target_link_libraries(hfchange
        ${OpenCV_LIBS}
        fmt)

参考

【OpenCV入门教程之十四】OpenCV霍夫变换：霍夫线变换，霍夫圆变换合辑_浅墨_毛星云的博客-CSDN博客_opencv 霍夫变换本篇文章中，我们一起探讨了OpenCV中霍夫变换相关的知识点，以及了解了OpenCV中实现霍夫线变换的HoughLines、HoughLinesP函数的使用方法，实现霍夫圆变换的HoughCircles函数的使用方法。此博文一共有四个配套的简短的示例程序，其详细注释过的代码都在文中贴出，且文章最后提供了综合示例程序的下载。先尝鲜一下其中一个示例程序的运行截图：https://blog.csdn.net/poem_qianmo/article/details/26977557