OpenCV 提取轮廓的凸包、外包矩形、最小外包矩形、最小外包圆


1、提取轮廓的凸包

CONVEXHULL()函数(点我看OPENCV3.2帮助文档

这里写图片描述

函数调用形式:

void convexhul(InputArray points,OutputArray hull,bool clockwise=false,bool returnPoints=true)

输入:
第一个参数是要求凸包的点集
第二个参数是输出的凸包点,可以为vector,此时返回的是凸包点在原轮廓点集中的索引,也可以为vector,此时存放的是凸包点的位置
第三个参数是一个bool变量,表示求得的凸包是顺时针方向还是逆时针方向,true是顺时针方向。
第四个参数,第二个参数的返回类型是vector还是vector,可以忽略

示例:

 1 #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
 2 #include<iostream>  
 3 #include<vector>  
 4 #include<opencv2/opencv.hpp>  
 5 
 6 using namespace cv;  7 using namespace std;  8 
 9 int main() 10 { 11     Mat srcImage(Size(500, 500), CV_8UC3, Scalar(0)); 12 
13     // 随机类RNG,默认的构造函数初始化为固定的值,随机“种子”也是固定的,还有一个带参数的构造函数,你可以指定“种子”, 14     // 用系统时间来指定,以确保每次执行都是“不同的种子” 从而得到不同的随机序列
15  RNG rng((unsigned)time(NULL)); 16 
17     char key; 18     while (1) 19  { 20         //随机生成一些点 21         //首先就是随机生成点的总数量
22         int g_nPointCount = rng.uniform(10, 30); 23         //接下来就是随机生成一些点的坐标 
24         vector<Point> points; 25         for (int i = 0; i < g_nPointCount; i++) 26  { 27  Point midPoint; 28 
29             midPoint.x = rng.uniform(srcImage.cols / 4, srcImage.cols * 3 / 4); 30             midPoint.y = rng.uniform(srcImage.rows / 4, srcImage.rows * 3 / 4); 31 
32  points.push_back(midPoint); 33  } 34 
35         //显示刚刚随机生成的那些点 
36         for (int i = 0; i < g_nPointCount; i++) 37  { 38             circle(srcImage, points[i], 0, Scalar(rng.uniform(0, 255), rng.uniform(0, 255), rng.uniform(0, 255)), 3); 39  } 40 
41         //计算凸包 
42         vector<int> hull; 43         convexHull(Mat(points), hull, true); 44         //绘制凸包
45         int hullcount = (int)hull.size(); 46         Point pt0 = points[hull[hullcount - 1]]; 47         for (int i = 0;i < hullcount;i++) 48  { 49             Point pt = points[hull[i]]; 50             line(srcImage, pt0, pt, Scalar(0, 255, 0), 1, LINE_AA); 51             pt0 = pt; 52  } 53 
54         imshow("效果图", srcImage); 55 
56         key = waitKey(); 57         if (key == 27) 58             break; 59         else
60             srcImage = Scalar::all(0); 61  } 62 
63     return 0; 64 }

效果:

这里写图片描述

2、提取轮廓的外包矩形

BOUNDINGRECT()函数(点我看OPENCV3.2帮助文档

这里写图片描述

函数作用:

计算轮廓的外包矩形,矩形是与图像上下边界平行的

函数调用形式:

Rect boundingRect(InputArray points)

输入:二维点集,点的序列或向量 (Mat)
返回:Rect

示例:

 1 #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
 2 #include<iostream>  
 3 #include<vector>  
 4 #include<opencv2/opencv.hpp>  
 5 
 6 using namespace cv;  7 using namespace std;  8 
 9 int main() 10 { 11     Mat srcImage(Size(500, 500), CV_8UC3, Scalar(0)); 12 
13     // 随机类RNG,默认的构造函数初始化为固定的值,随机“种子”也是固定的,还有一个带参数的构造函数,你可以指定“种子”, 14     // 用系统时间来指定,以确保每次执行都是“不同的种子” 从而得到不同的随机序列
15  RNG rng((unsigned)time(NULL)); 16 
17     char key; 18     while (1) 19  { 20         //随机生成一些点 21         //首先就是随机生成点的总数量
22         int g_nPointCount = rng.uniform(10, 30); 23         //接下来就是随机生成一些点的坐标 
24         vector<Point> points; 25         for (int i = 0; i < g_nPointCount; i++) 26  { 27  Point midPoint; 28 
29             midPoint.x = rng.uniform(srcImage.cols / 4, srcImage.cols * 3 / 4); 30             midPoint.y = rng.uniform(srcImage.rows / 4, srcImage.rows * 3 / 4); 31 
32  points.push_back(midPoint); 33  } 34 
35         //显示刚刚随机生成的那些点 
36         for (int i = 0; i < g_nPointCount; i++) 37  { 38             circle(srcImage, points[i], 0, Scalar(rng.uniform(0, 255), rng.uniform(0, 255), rng.uniform(0, 255)), 3); 39  } 40         //寻找外包矩阵
41         Rect maxRect = boundingRect(points); 42         //绘制外包矩阵
43         rectangle(srcImage, maxRect, Scalar(0, 255, 0)); 44 
45         imshow("效果图", srcImage); 46 
47         key = waitKey(); 48         if (key == 27) 49             break; 50         else
51             srcImage = Scalar::all(0); 52  } 53 
54     return 0; 55 }

效果图:

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3、提取轮廓的最小外包矩形

MINAREARECT()函数(点我看OPENCV3帮助文档

这里写图片描述

函数作用:

主要求得包含点集最小面积的矩形,这个矩形是可以有偏转角度的,可以与图像的边界不平行

函数调用形式:

RotatedRect minAreaRect(InputArray points)

输入:二维点集,点的序列或向量 (Mat)
返回:RotatedRect

示例:

 1 #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
 2 #include<iostream>  
 3 #include<vector>  
 4 #include<opencv2/opencv.hpp>  
 5 
 6 using namespace cv;  7 using namespace std;  8 
 9 int main() 10 { 11     Mat srcImage(Size(500, 500), CV_8UC3, Scalar(0)); 12 
13     // 随机类RNG,默认的构造函数初始化为固定的值,随机“种子”也是固定的,还有一个带参数的构造函数,你可以指定“种子”, 14     // 用系统时间来指定,以确保每次执行都是“不同的种子” 从而得到不同的随机序列
15  RNG rng((unsigned)time(NULL)); 16 
17     char key; 18     while (1) 19  { 20         //随机生成一些点 21         //首先就是随机生成点的总数量
22         int g_nPointCount = rng.uniform(10, 30); 23         //接下来就是随机生成一些点的坐标 
24         vector<Point> points; 25         for (int i = 0; i < g_nPointCount; i++) 26  { 27  Point midPoint; 28 
29             midPoint.x = rng.uniform(srcImage.cols / 4, srcImage.cols * 3 / 4); 30             midPoint.y = rng.uniform(srcImage.rows / 4, srcImage.rows * 3 / 4); 31 
32  points.push_back(midPoint); 33  } 34 
35         //显示刚刚随机生成的那些点 
36         for (int i = 0; i < g_nPointCount; i++) 37  { 38             circle(srcImage, points[i], 0, Scalar(rng.uniform(0, 255), rng.uniform(0, 255), rng.uniform(0, 255)), 3); 39  } 40 
41         //寻找最小外包矩形
42         RotatedRect minRect = minAreaRect(points); 43 
44         Point2f fourPoint2f[4]; 45         //将minRect的四个顶点坐标值放到fourPoint的数组中 
46  minRect.points(fourPoint2f); 47 
48         //根据得到的四个点的坐标 绘制矩形 
49         for (int i = 0; i < 3; i++) 50  { 51             line(srcImage, fourPoint2f[i], fourPoint2f[i + 1], Scalar(0,0,255), 3); 52  } 53         line(srcImage, fourPoint2f[0], fourPoint2f[3], Scalar(0, 0, 255), 3); 54 
55         imshow("效果图", srcImage); 56 
57         key = waitKey(); 58         if (key == 27) 59             break; 60         else
61             srcImage = Scalar::all(0); 62  } 63 
64     return 0; 65 }

效果图:

这里写图片描述

ROTATEDRECT类的详解,参见我另一篇博客:【OPENCV3学习笔记】ROTATEDRECT类 详解

4、提取轮廓的最小外包圆

minEnclosingcircle()(点我看OpenCV3帮助文档
这里写图片描述

函数调用形式:

void minEnclosingcircle(InputArray points,Point2f& center,float& radius)

输入:二维点集,点的序列vector< point >或向量 (Mat) ,圆心坐标,半径

示例:

 1 #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
 2 #include<iostream>  
 3 #include<vector>  
 4 #include<opencv2/opencv.hpp>  
 5 
 6 using namespace cv;  7 using namespace std;  8 
 9 int main() 10 { 11     Mat srcImage(Size(500, 500), CV_8UC3, Scalar(0)); 12 
13     // 随机类RNG,默认的构造函数初始化为固定的值,随机“种子”也是固定的,还有一个带参数的构造函数,你可以指定“种子”, 14     // 用系统时间来指定,以确保每次执行都是“不同的种子” 从而得到不同的随机序列
15  RNG rng((unsigned)time(NULL)); 16 
17     char key; 18     while (1) 19  { 20         //随机生成一些点 21         //首先就是随机生成点的总数量
22         int g_nPointCount = rng.uniform(10, 30); 23         //接下来就是随机生成一些点的坐标 
24         vector<Point> points; 25         for (int i = 0; i < g_nPointCount; i++) 26  { 27  Point midPoint; 28 
29             midPoint.x = rng.uniform(srcImage.cols / 4, srcImage.cols * 3 / 4); 30             midPoint.y = rng.uniform(srcImage.rows / 4, srcImage.rows * 3 / 4); 31 
32  points.push_back(midPoint); 33  } 34 
35         //显示刚刚随机生成的那些点 
36         for (int i = 0; i < g_nPointCount; i++) 37  { 38             circle(srcImage, points[i], 0, Scalar(rng.uniform(0, 255), rng.uniform(0, 255), rng.uniform(0, 255)), 3); 39  } 40 
41 
42         //在生成的那些随机点中寻找最小包围圆形 
43         Point2f center; //圆心
44         float radius; //半径
45  minEnclosingCircle(points, center, radius); 46 
47         //根据得到的圆形和半径 绘制圆形 
48         circle(srcImage, static_cast<Point>(center), (int)radius, Scalar(rng.uniform(0, 255), rng.uniform(0, 255), rng.uniform(0, 255)), 3); 49 
50         imshow("效果图", srcImage); 51 
52         key = waitKey(); 53         if (key == 27) 54             break; 55         else
56             srcImage = Scalar::all(0); 57  } 58 
59     return 0; 60 }

效果图:

这里写图片描述


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