轮廓概述
- 轮廓可以简单认为成将连续的点(连着边界)连在一起的曲线,具有相同的颜色或者灰度。轮廓在形状分析和物体的检测和识别中很有用。
- 为了更加准确,要使用二值化图像。在寻找轮廓之前,要进行阈值化处理或者 Canny 边界检测。
- 查找轮廓的函数会修改原始图像。如果你在找到轮廓之后还想使用原始图像的话,你应该将原始图像存储到其他变量中。
- 在 OpenCV 中,查找轮廓就像在黑色背景中超白色物体,要找的物体应该是白色而背景应该是黑色。
轮廓检测的作用:
1.可以检测图图像或者视频中物体的轮廓
2.计算多边形边界,形状逼近和计算感兴趣区域
先看一个较为简单的轮廓检测:
import cv2 import numpy as np # 创建一个200*200的黑色空白图像 img = np.zeros((200, 200), dtype=np.uint8) # 利用numpy数组在切片上赋值的功能放置一个白色方块 img[50:150, 50:150] = 255 # 对图像进行二值化操作 # threshold(src, thresh, maxval, type, dst=None) # src是输入数组,thresh是阈值的具体值,maxval是type取THRESH_BINARY或者THRESH_BINARY_INV时的最大值 # type有5种类型,这里取0: THRESH_BINARY ,当前点值大于阈值时,取maxval,也就是前一个参数,否则设为0 # 该函数第一个返回值是阈值的值,第二个是阈值化后的图像 ret, thresh = cv2.threshold(img, 127, 255, 0) # findContours()有三个参数:输入图像,层次类型和轮廓逼近方法 # 该函数会修改原图像,建议使用img.copy()作为输入 # 由函数返回的层次树很重要,cv2.RETR_TREE会得到图像中轮廓的整体层次结构,以此来建立轮廓之间的‘关系'。 # 如果只想得到最外面的轮廓,可以使用cv2.RETE_EXTERNAL。这样可以消除轮廓中其他的轮廓,也就是最大的集合 # 该函数有三个返回值:修改后的图像,图像的轮廓,它们的层次 image, contours, hierarchy = cv2.findContours(thresh, cv2.RETR_TREE, cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE) color = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_GRAY2BGR) img = cv2.drawContours(color, contours, -1, (0, 255, 0), 2) cv2.imshow("contours", color) cv2.waitKey() cv2.destroyAllWindows()
上面是找到一个正方形的轮廓,下面看如何找到不规则的多边形轮廓:
import cv2 import numpy as np # pyrDown():brief Blurs an image and downsamples it. # 将图像高斯平滑,然后进行降采样 img = cv2.pyrDown(cv2.imread("hammer.jpg", cv2.IMREAD_UNCHANGED)) # 依然是二值化操作 ret, thresh = cv2.threshold(cv2.cvtColor(img.copy(), cv2.COLOR_BGR2GRAY), 127, 255, cv2.THRESH_BINARY) # 计算图像的轮廓 image, contours, hier = cv2.findContours(t<div style="color:transparent">本文来源gaodai.ma#com搞#代!码(网</div>hresh, cv2.RETR_EXTERNAL, cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE) for c in contours: # find bounding box coordinates # 先计算出一个简单的边界狂,也就是一个矩形啦 # 就是将轮廓信息转换为(x,y)坐标,并加上矩形的高度和宽度 x, y, w, h = cv2.boundingRect(c) # 画出该矩形 cv2.rectangle(img, (x, y), (x + w, y + h), (0, 255, 0), 2) # find minimum area # 然后计算包围目标的最小矩形区域 # 这里先计算出最小矩形区域,然后计算区域的顶点,此时顶点坐标是浮点型,但是像素坐标是整数 # 需要将浮点型转换成矩形 rect = cv2.minAreaRect(c) box = cv2.boxPoints(rect) box = np.int0(box) # draw contours # 画出最小矩形 # drawContours()也会修改源图像 # 第二个参数保存轮廓的数组,也就是保存着很多轮廓 # 第三个参数是要绘制的轮廓数组的索引:-1是绘制所有的轮廓,否则只绘制[box]中指定的轮廓 # 颜色和thickness(密度,就是粗细)放在最后两个参数 cv2.drawContours(img, [box], 0, (0, 0, 255), 3) # calculate center and radius of minimum enclosing circle # 最后检查的边界轮廓为最小闭圆 # minEnclosingCircle()会返回一个二元数组,第一个是圆心坐标组成的元祖,第二个元素是元的半径 (x, y), radius = cv2.minEnclosingCircle(c) # cast to integers center = (int(x), int(y)) radius = int(radius) # draw the circle img = cv2.circle(img, center, radius, (255, 0, 0), 3) # 绘制轮廓 cv2.drawContours(img, contours, -1, (255, 0, 0), 1) cv2.imshow("contours", img) cv2.waitKey() cv2.destroyAllWindows()