图像分割-漫水填充法 floodFill (C#）

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FloodFill方法是一种图像处理算法，它的目的是将一个闭合的区域内的像素全部涂上同一个颜色。在实现中，通常会使用递归或队列来处理待处理列表。具体的实现方式会根据具体应用场景的需求而有所不同。

CvInvoke.FloodFill方法用于执行图像的漫水填充操作，它将连通区域中的所有像素点填充为指定颜色的操作。该方法声明如下：

public static int FloodFill(

           IInputOutputArray src,

                    IInputOutputArray mask,

                    Point seedPoint,

                    MCvScalar newVal,

                    out Rectangle rect,

                    MCvScalar loDiff,

                    MCvScalar upDiff,

                    Connectivity connectivity = Connectivity.FourConnected,

           FloodFillType flags = FloodFillType.Default

)

参数说明：

1. src：输入输出的图像，必须是单通道灰度图像或三通道彩色图像。
2. mask：掩码图像，必须是单通道8位图像，并且高宽各比源图像大2。如果指定了掩码，则只有掩码中像素值为255的区域才会被填充或者标记。如果不指定掩码，则默认填充或者标记整个图像。
3. seedPoint：表示种子点的坐标，即从哪个像素点开始填充或者标记连通区域。
4. newVal：填充的新颜色，可以是一个标量值（单通道图像）或一个包含三个通道值的MCvScalar结构体（三通道图像）。
5. rect：输出参数，表示被填充区域的边界矩形。
6. loDiff：低阈值向量。如果相邻像素点的值与种子点的差值小于低阈值向量，则将其归为同一连通区域。
7. upDiff：高阈值向量。如果相邻像素点的值与种子点的差值大于高阈值向量，则将其归为不同的连通区域。
8. connectivity：连接性，指定像素的相邻关系。默认为八连通。
9. flags：漫水填充算法的标志位。默认为FixedRange，表示使用固定的阈值范围进行填充。

返回值：

返回一个整数值，表示填充的像素个数。

        //漫水填充法 floodFill
        private void Button1_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            Mat m = new Mat("C:\\learnEmgucv\\tower.jpg", ImreadModes.Color);
            //种子点的坐标
            Point seedPoint = new Point(100, 100);
            //填充颜色
            MCvScalar newVal = new MCvScalar(0, 255, 255);
            //掩码图像
            Mat mmask = new Mat();
            mmask = Mat.Zeros(m.Rows + 2, m.Cols + 2, DepthType.Cv8U, 1);
            Rectangle rect = new Rectangle();

            // 执行漫水填充
            int numFilledPixels = CvInvoke.FloodFill(m, mmask, seedPoint, newVal, out rect, new MCvScalar(10, 10, 10), new MCvScalar(20, 20, 20));

            //输出填充的像素个数
            Console.WriteLine("Number of filled pixels: " + numFilledPixels);
            //显示填充后的图像
            ImageBox1.Image = m;
        }

输出结果如下图所示：

图8-1漫水填充法实现图像分割

        //漫水填充法 floodFill
        //选取不同的起始点坐标进行填充
        private void Button2_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            Mat msrc = new Mat("c:\\learnEmgucv\\tower.jpg", ImreadModes.AnyColor);
            ImageBox1.Image = msrc;

            Mat mask = new Mat(msrc.Rows + 2, msrc.Cols + 2, DepthType.Cv8U, 1);
            int area;
            //从坐标(250, 250)进行填充
            Mat mdst1 = msrc.Clone();
            Rectangle outRec;
            area = CvInvoke.FloodFill(mdst1, mask,
                                      new Point(250, 250),
                                      new MCvScalar(0, 0, 255),
                                      out outRec,
                                      new MCvScalar(40, 40, 40),
                                      new MCvScalar(40, 40, 40),
                                      Connectivity.FourConnected,
                                      FloodFillType.FixedRange);
            CvInvoke.Imshow("mdst1", mdst1);

            //从坐标(400, 400)进行填充
            Mat mdst2 = msrc.Clone();
            area = CvInvoke.FloodFill(mdst2, mask,
                                      new Point(400, 400),
                                      new MCvScalar(0, 255, 0),
                                      out outRec,
                                      new MCvScalar(60, 60, 60),
                                      new MCvScalar(80, 80, 80),
                                      Connectivity.FourConnected,
                                      FloodFillType.FixedRange);
            CvInvoke.Imshow("mdst2", mdst2);
        }

输出结果如下图所示：

图8-2 不同坐标点填充效果

        //FloodFill随机坐标点使用随机颜色填充
        private void Button3_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            Mat msrc = new Mat("c:\\learnEmgucv\\tower.jpg", ImreadModes.AnyColor);
            ImageBox1.Image = msrc;

            Mat mask = new Mat(msrc.Rows + 2, msrc.Cols + 2, DepthType.Cv8U, 1);

            MCvScalar lodiff = new MCvScalar(20, 20, 20);
            MCvScalar hidiff = new MCvScalar(20, 20, 20);
            Random r = new Random();
            Rectangle outRec;
            for (int i = 0; i < 100; i++)
            {
                int x = r.Next(msrc.Cols);
                int y = r.Next(msrc.Rows);
                Point p = new Point(x, y);

                MCvScalar newsc = new MCvScalar(r.Next(256), r.Next(256), r.Next(256));
                int area = CvInvoke.FloodFill(msrc, mask,
                                      p,
                                      newsc,
                                      out outRec,
                                      lodiff,
                                      hidiff,
                                      Connectivity.FourConnected,
                                      FloodFillType.FixedRange);
    
            }
            CvInvoke.Imshow("mout", msrc);
        }

输出结果如下图所示：

图8-3 随机坐标点使用随机颜色填充

由于.net平台下C#和vb.NET很相似，本文也可以为C#爱好者提供参考。

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