c_cpp 【76】查找和绘制图片轮廓矩

Posted 2021-05-14

//--------------------------------------【程序说明】-------------------------------------------
//        程序说明：《OpenCV3编程入门》OpenCV3版书本配套示例程序76
//        程序描述：查找和绘制图片轮廓矩
//        开发测试所用操作系统： Windows 7 64bit
//        开发测试所用IDE版本：Visual Studio 2010
//        开发测试所用OpenCV版本：    3.0 beta
//        2014年11月 Created by @浅墨_毛星云
//        2014年12月 Revised by @浅墨_毛星云
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//---------------------------------【头文件、命名空间包含部分】----------------------------
//        描述：包含程序所使用的头文件和命名空间
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#include "opencv2/highgui/highgui.hpp"
#include "opencv2/imgproc/imgproc.hpp"
#include <iostream>
using namespace cv;
using namespace std;


//-----------------------------------【宏定义部分】--------------------------------------------
//        描述：定义一些辅助宏
//------------------------------------------------------------------------------------------------
#define WINDOW_NAME1 "【原始图】"                    //为窗口标题定义的宏
#define WINDOW_NAME2 "【图像轮廓】"        //为窗口标题定义的宏


//-----------------------------------【全局变量声明部分】--------------------------------------
//        描述：全局变量的声明
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Mat g_srcImage; Mat g_grayImage;             //gray 灰色；
int g_nThresh = 100;
int g_nMaxThresh = 255;
RNG g_rng(12345);
Mat g_cannyMat_output;
vector<vector<Point> > g_vContours;
vector<Vec4i> g_vHierarchy;

//-----------------------------------【全局变量声明部分】--------------------------------------
//        描述：全局变量的声明
//-----------------------------------------------------------------------------------------------
void on_ThreshChange(int, void* );
static void ShowHelpText( );

//-----------------------------------【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执行
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int main( int argc, char** argv )
{
    //【0】改变console字体颜色
    system("color 9F");
    
    ShowHelpText();
    // 读入原图像, 返回3通道图像数据
    g_srcImage = imread( "/Users/wangshiqi/Pictures/WechatIMG48.jpeg", 1 );
    
    // 把原图像转化成灰度图像并进行平滑
    cvtColor( g_srcImage, g_grayImage, COLOR_BGR2GRAY );
    blur( g_grayImage, g_grayImage, Size(3,3) );
    
    // 创建新窗口
    namedWindow( WINDOW_NAME1, WINDOW_AUTOSIZE );
    imshow( WINDOW_NAME1, g_srcImage );
    
    //创建滚动条并进行初始化
    createTrackbar( " 阈值", WINDOW_NAME1, &g_nThresh, g_nMaxThresh, on_ThreshChange );
    on_ThreshChange( 0, 0 );
    
    waitKey(0);
    return(0);
}

//-----------------------------------【on_ThreshChange( )函数】-------------------------------
//        描述：回调函数
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void on_ThreshChange(int, void* )
{
    // 使用Canndy检测边缘
    Canny( g_grayImage, g_cannyMat_output, g_nThresh, g_nThresh*2, 3 );
    
    // 找到轮廓
    findContours( g_cannyMat_output, g_vContours, g_vHierarchy, RETR_TREE, CHAIN_APPROX_SIMPLE, Point(0, 0) );
    
    // 计算矩
    vector<Moments> mu(g_vContours.size() );
    for(unsigned int i = 0; i < g_vContours.size(); i++ )
    { mu[i] = moments( g_vContours[i], false ); }
    
    //  计算中心矩
    vector<Point2f> mc( g_vContours.size() );
    for( unsigned int i = 0; i < g_vContours.size(); i++ )
    { mc[i] = Point2f( static_cast<float>(mu[i].m10/mu[i].m00), static_cast<float>(mu[i].m01/mu[i].m00 )); }
    
    // 绘制轮廓
    Mat drawing = Mat::zeros( g_cannyMat_output.size(), CV_8UC3 );
    for( unsigned int i = 0; i< g_vContours.size(); i++ )
    {
        Scalar color = Scalar( g_rng.uniform(0, 255), g_rng.uniform(0,255), g_rng.uniform(0,255) );//随机生成颜色值
        drawContours( drawing, g_vContours, i, color, 2, 8, g_vHierarchy, 0, Point() );//绘制外层和内层轮廓
        circle( drawing, mc[i], 4, color, -1, 8, 0 );;//绘制圆
    }
    
    // 显示到窗口中
    namedWindow( WINDOW_NAME2, WINDOW_AUTOSIZE );
    imshow( WINDOW_NAME2, drawing );
    
    // 通过m00计算轮廓面积并且和OpenCV函数比较
    printf("\t 输出内容: 面积和轮廓长度\n");
    for(unsigned  int i = 0; i< g_vContours.size(); i++ )
    {
        printf(" >通过m00计算出轮廓[%d]的面积: (M_00) = %.2f \n OpenCV函数计算出的面积=%.2f , 长度: %.2f \n\n", i, mu[i].m00, contourArea(g_vContours[i]), arcLength( g_vContours[i], true ) );
        Scalar color = Scalar( g_rng.uniform(0, 255), g_rng.uniform(0,255), g_rng.uniform(0,255) );
        drawContours( drawing, g_vContours, i, color, 2, 8, g_vHierarchy, 0, Point() );
        circle( drawing, mc[i], 4, color, -1, 8, 0 );
    }
}


//-----------------------------------【ShowHelpText( )函数】-----------------------------
//         描述：输出一些帮助信息
//----------------------------------------------------------------------------------------------
void ShowHelpText()
{
    //输出欢迎信息和OpenCV版本
    printf("\n\n\t\t\t非常感谢购买《OpenCV3编程入门》一书！\n");
    printf("\n\n\t\t\t此为本书OpenCV3版的第76个配套示例程序\n");
    printf("\n\n\t\t\t   当前使用的OpenCV版本为：" CV_VERSION );
    printf("\n\n  ----------------------------------------------------------------------------\n");
}