OpenCV 對輪廓的繪圖與篩選操作總結

OpenCV利用findContours找到映像中的輪廓，根據這些輪廓的特徵進行篩選有利於進一步逼近最終的興趣地區，減少其他演算法的時間，提高代碼的運行效率，而對輪廓的繪圖則可以直觀的看到篩選結果。

其實繪圖的函數在下面的部落格中就已經總結過，不過這次換了一個思路重新溫習下這些函數，並把他們應用到輪廓的繪圖中。
http://blog.csdn.net/chaipp0607/article/details/56277479

輪廓繪製

drawContours(Image, contours, k, Scalar(255,0,0), CV_FILLED);

drawContours()函數用於繪製輪廓，Image為靶心圖表像，Contours為找到的輪廓的合集，k為第幾個輪廓（如果為負值則繪製全部輪廓），Scalar（255,0,0）決定了繪製的顏色，需要注意的地方是，如果Scalar為三個顏色的話，那麼靶心圖表像需要是三通道才可以，最後一個參數為線條寬度，如果為CV_FILLED的話則填充輪廓。
以上並不是drawContours()函數的所有參數，但是剩下的參數一般都有預設值或者不常用到，所以在這裡不介紹。

應用：

SrcImage = imread("22.png",1);imshow("原圖",SrcImage);cvtColor(SrcImage,grayImage,CV_BGR2GRAY);threshold(grayImage,thresholdImage, 0, 255, CV_THRESH_OTSU+CV_THRESH_BINARY);vector<vector<Point> > contours;vector<Vec4i>hierarchy;findContours(thresholdImage,contours,hierarchy,CV_RETR_TREE,CV_CHAIN_APPROX_NONE);  drawContours(SrcImage, contours,-1,Scalar(255,0,0), CV_FILLED);imshow("填充",SrcImage);

以上代碼用於填充所有找到的輪廓，結果如下：

輪廓尺寸
尺寸這個詞並不準確，其實是輪廓的size，也就是把輪廓圍起來的點的個數，我們都知道OpenCV中的一個輪廓其實是點的合集，所以如果一個輪廓在映像上的相對大，那麼他的點的個數也就相應的會變多，這可以作為篩選的簡單標準之一。

    vector<vector<Point> > contours;    vector<Vec4i>hierarchy;    findContours(thresholdImage,contours,hierarchy,CV_RETR_TREE,CV_CHAIN_APPROX_NONE);      for(int k = 0; k < (int)contours.size(); k++)       {        if (contours.at(k).size()>400)        drawContours(SrcImage, contours,k,Scalar(255,0,0), CV_FILLED);          }    imshow("填充",SrcImage);

其中(int)contours.size()為第幾個輪廓，而contours.at(k).size()則為輪廓的點的個數，為了讓點的個數與輪廓的大小成正比，在findContours()時將參數設定為CV_CHAIN_APPROX_NONE，具體可見：
http://blog.csdn.net/chaipp0607/article/details/61431922

以上代碼用於填充尺寸大於400的輪廓，結果如下：

輪廓面積
根據矩的定義，函數的零階原點矩為品質，對於輪廓而言即為輪廓的面積，所以零階原點矩的數值可以更好的表徵出輪廓的面積。
具體可見：http://blog.csdn.net/chaipp0607/article/details/70256892

vector<vector<Point> > contours;    vector<Vec4i>hierarchy;    findContours(thresholdImage,contours,hierarchy,CV_RETR_TREE,CV_CHAIN_APPROX_NONE);      vector<Moments> mu(contours.size() );       for(int k = 0; k < (int)contours.size(); k++)       {        mu[k] = moments( contours[k], false );         if (mu[k].m00>1000)        drawContours(SrcImage, contours,k,Scalar(255,0,0), CV_FILLED);          }    imshow("填充",SrcImage);

以上代碼用於填充面積大於1000的輪廓，結果如下：

輪廓質心
同樣，我們可以根據輪廓的零階原點矩與一階原點矩求得輪廓的質心。

    vector<vector<Point> > contours;    vector<Vec4i>hierarchy;    findContours(thresholdImage,contours,hierarchy,CV_RETR_TREE,CV_CHAIN_APPROX_NONE);      vector<Moments> mu(contours.size() );       vector<Point2f> mc( contours.size() );    for(int k = 0; k < (int)contours.size(); k++)       {        mu[k] = moments( contours[k], false );         mc[k] = Point2d( mu[k].m10/mu[k].m00 , mu[k].m01/mu[k].m00 );        if (mc[k].x>SrcImage.cols/2)        drawContours(SrcImage, contours,k,Scalar(255,0,0), CV_FILLED);          }    imshow("填充",SrcImage);

以上代碼用於填充質心在映像中線右側的輪廓，結果如下：

輪廓的外接橢圓
輪廓的外接橢圓能夠提供長短軸與角度的資訊，而長短軸的比值使輪廓具有尺度不變的特性。
OpenCV利用fitEllipse()函數建立輪廓（二維點集）的外接橢圓擬合，該函數的定義：

CV_EXPORTS_W RotatedRect fitEllipse( InputArray points );

可見，它的參數只有二維的點集做輸入，而函數的類型為RotatedRect ，RotatedRect 為OpenCV中的一個常用資料類型——可旋轉的2D矩形。所以我們可以利用這個類型定義的對象用來接fitEllipse()函數的返回結果。而橢圓的長短軸其實本質上是RotatedRect 類中的寬度和高度成員。

    vector<vector<Point> > contours;    vector<Vec4i>hierarchy;    findContours(thresholdImage,contours,hierarchy,CV_RETR_TREE,CV_CHAIN_APPROX_NONE);      for(int k = 0; k < (int)contours.size(); k++)       {        if (contours.at(k).size()>6)        {            RotatedRect rRect = fitEllipse(contours.at(k));             double majorAxis = rRect.size.height > rRect.size.width ? rRect.size.height : rRect.size.width;            double minorAxis = rRect.size.height > rRect.size.width ? rRect.size.width : rRect.size.height;            double angle = rRect.angle;            if (majorAxis>70)            {                drawContours(SrcImage, contours,k,Scalar(255,0,0), CV_FILLED);                      ellipse(SrcImage,rRect,Scalar(0,0,255));            }        }    }    imshow("填充",SrcImage);

以上代碼用於填充長軸在70以上的輪廓並利用ellipse()函數畫出這些輪廓的外接橢圓，結果如下：

除此之外，我們還可以畫出外接橢圓的外接矩形，由於RotatedRect類提供了一個叫做boundingRect()的成員函數（該函式宣告在了RotatedRect類中，其實他是個Rect類型的函數，也可以單獨使用，下面會具體提到這個函數），用於返回包含旋轉矩形的最小直正矩形，所以我們簡單修改代碼後，即可同時畫出橢圓的外接矩形：

                rectangle(SrcImage,rRect.boundingRect(),Scalar(0,255,0));

輪廓的外接矩形
外接矩形和外接橢圓的用法差不多：
OpenCV利用boundingRect()函數建立輪廓（二維點集）的外接矩形，該函數的定義：

CV_EXPORTS_W Rect boundingRect( InputArray points );

可見，它的參數只有二維的點集做輸入，而函數的類型為Rect ，Rect 為OpenCV中的一個另一個常用資料類型——2D直正矩形類。所以我們可以利用這個類型定義的對象用來接boundingRect()函數的返回結果。而矩形的位置和寬高資訊其實本質上是Rect 類中的位置，寬度和高度成員。

    vector<vector<Point> > contours;    vector<Vec4i>hierarchy;    findContours(thresholdImage,contours,hierarchy,CV_RETR_TREE,CV_CHAIN_APPROX_NONE);      for(int k = 0; k < (int)contours.size(); k++)       {        if (contours.at(k).size()>6)        {            Rect position = boundingRect(contours.at(k));            if (position.x<SrcImage.cols/2)            {                drawContours(SrcImage, contours,k,Scalar(255,0,0), CV_FILLED);                      rectangle(SrcImage,position,Scalar(0,0,255));            }        }    }    imshow("填充",SrcImage);

以上代碼用於填充外接矩形的橫座標（左上方點）在映像中線左側的輪廓並利用rectangle()函數畫出這些輪廓的外接橢圓，結果如下：