图像分割

Posted 2020-08-31 l1ncj

FindContours(在二值图像中寻找轮廓)
int cvFindContours( CvArr* image, CvMemStorage* storage, CvSeq** first_contour,
int header_size=sizeof(CvContour), int mode=CV_RETR_LIST,
int method=CV_CHAIN_APPROX_SIMPLE, CvPoint offset=cvPoint(0,0) );

1.image

输入的 8-比特、单通道图像. 非零元素被当成 1， 0 象素值保留为 0 - 从而图像被看成二值的。为了从灰度图像中得到这样的二值图像，可以使用 cvThreshold, cvAdaptiveThreshold 或 cvCanny. 本函数改变输入图像内容。

2.storage

得到的轮廓的存储容器

3. first_contour

输出参数：包含第一个输出轮廓的指针

4. header_size

如果 method=CV_CHAIN_CODE，则序列头的大小 >=sizeof(CvChain)，否则 >=sizeof(CvContour) .

5. mode

提取模式.

CV_RETR_EXTERNAL - 只提取最外层的轮廓

CV_RETR_LIST - 提取所有轮廓，并且放置在 list 中

CV_RETR_CCOMP - 提取所有轮廓，并且将其组织为两层的 hierarchy: 顶层为连通域的外围边界，次层为洞的内层边界。

CV_RETR_TREE - 提取所有轮廓，并且重构嵌套轮廓的全部 hierarchy

6. method

逼近方法 (对所有节点, 不包括使用内部逼近的 CV_RETR_RUNS).

CV_CHAIN_CODE - Freeman 链码的输出轮廓. 其它方法输出多边形(定点序列).

CV_CHAIN_APPROX_NONE - 将所有点由链码形式翻译(转化）为点序列形式

CV_CHAIN_APPROX_SIMPLE - 压缩水平、垂直和对角分割，即函数只保留末端的象素点;

CV_CHAIN_APPROX_TC89_L1,

CV_CHAIN_APPROX_TC89_KCOS - 应用 Teh-Chin 链逼近算法. CV_LINK_RUNS - 通过连接为 1 的水平碎片使用完全不同的轮廓提取算法。仅有 CV_RETR_LIST 提取模式可以在本方法中应用.

7. offset

每一个轮廓点的偏移量. 当轮廓是从图像 ROI 中提取出来的时候，使用偏移量有用，因为可以从整个图像上下文来对轮廓做分析.

函数 cvFindContours 从二值图像中提取轮廓，并且返回提取轮廓的数目。指针 first_contour 的内容由函数填写。它包含第一个最外层轮廓的指针，如果指针为 NULL，则没有检测到轮廓（比如图像是全黑的）。其它轮廓可以从 first_contour 利用 h_next 和 v_next 链接访问到。 在 cvDrawContours 的样例显示如何使用轮廓来进行连通域的检测。轮廓也可以用来做形状分析和对象识别 - 见CVPR2001 教程中的 squares 样例。该教程可以在 SourceForge 网站上找到。

 

DrawContours    在图像中绘制外部和内部的轮廓。
void cvDrawContours( CvArr *img, CvSeq* contour,
                     CvScalar external_color, CvScalar hole_color,
                     int max_level, int thickness=1,
                     int line_type=8, CvPoint offset=cvPoint(0,0) );

1.img

用以绘制轮廓的图像。和其他绘图函数一样，边界图像被感兴趣区域（ROI）所剪切。

2. contour  指针指向第一个轮廓。

3. external_color   外层轮廓的颜色。

4. hole_color   内层轮廓的颜色。

5. max_level   绘制轮廓的最大等级。如果等级为0，绘制单独的轮廓。如果为1，绘制轮廓及在其后的相同的级别下轮廓。如果值为2，所有的轮廓。如果等级为2，绘制所有同级轮廓及所有低一级轮廓，诸此种种。如果值为负数，函数不绘制同级轮廓，但会升序绘制直到级别为abs(max_level)-1的子轮廓。

6. thickness   绘制轮廓时所使用的线条的粗细度。如果值为负(e.g. =CV_FILLED),绘制内层轮廓。

7. line_type   线条的类型。参考cvLine.

8. offset  照给出的偏移量移动每一个轮廓点坐标.当轮廓是从某些感兴趣区域(ROI)中提取的然后需要在运算中考虑ROI偏移量时，将会用到这个参数。

当thickness>=0,函数cvDrawContours在图像中绘制轮廓,或者当thickness<0时，填充轮廓所限制的区域。

 

opencv自带meanshift分割例子

Meanshift不仅可以用于图像滤波，视频跟踪，还可以用于图像分割。

 

　　一般而言一副图像的特征点至少可以提取出5维，即(x,y,r,g,b)，众所周知，meanshift经常用来寻找模态点，即密度最大的点。所以这里同样可以用它来寻找这5维空间的模态点，由于不同的点最终会收敛到不同的峰值，所以这些点就形成了一类，这样就完成了图像分割的目的，有点聚类的意思在里面。

 

　　有一点需要注意的是图像像素的变化范围和坐标的变化范围是不同的，所以我们在使用窗口对这些数据点进行模态检测时，需要使用不同的窗口半径。因此在opencv自带的meanshift分割函数pyrMeanShiftFiltering()函数中，就专门有2个参数供选择空间搜索窗口半径和颜色窗口搜索半径的。

 

　　由函数名pyrMeanShiftFiltering可知，这里是将meanshift算法和图像金字塔相结合用来分割的，所以其参数列表中就有一个专门定义所需金字塔层数的变量。

 

本次试验来源于opencv2.3.1版本中自带的一个sample。其主要过程是，首先设置好参数，然后用函数pyrMeanShiftFiltering()对输入的图像进行分割。分割后的结果保存在该函数的第二个参数即输出图像中，最后根据该分割图像的特点用floodFill()函数对其分割的结果用不同的颜色进行填充。当然该函数的使用暂时没有彻底的弄清楚。

 

opencv自带meanshift分割例子(续)

实验结果如下：

　　分割前的图片：

 

 

分割后的图片：

 

 

不同的颜色代表不同的分割类别。