連通域標識connectedComponents()，OpenCV中二值圖（0、255）的說明（OpenCV案例源碼connected_components.cpp解讀）

有所更改，參數不求完備，但求實用。源碼參考D:\source\opencv-3.4.9\samples\cpp\connected_components.cpp

【二值圖認知糾正】

OpenCV中threshold()得到的二值圖其實是0、255（設定值）這兩個值的圖，而不是0、1的圖。

0、1圖是真正意義上的二值圖。在矩陣運算時（比如點乘），推薦用0、1的二值圖。OpenCV應該是隱蔽地把0、255歸一化到了0、1。

0、1圖有Halcon中Region的感覺（Halcon針對Region的處理，功能十分強大）。

【知識點】

二值圖中不同連通域顯示不同的顏色，主要是connectedComponents()函數的使用。

int connectedComponents(InputArray image, OutputArray labels,int connectivity = 8, int ltype = CV_32S);

image是threshold得到的二值圖，得到的labels是32位 short int(短整型)元素的矩陣（圖）。

假如image中有2個連通域，那么labels是只有0、1、2這三種數的矩陣（0標識背景，1、2標識2個連通域），返回值是3（三種數據）。

 

#include <opencv2/opencv.hpp>
#include <iostream>
using namespace cv;
using namespace std;

Mat img;
int threshval = 150;

static void on_trackbar(int, void*) //滑動條回調函數
{
    Mat bw;
    threshold(img, bw, threshval, 255, THRESH_BINARY); //二值化，0、255
    imshow("bw", bw);//bw是0、255的“二值圖”
    Mat labelImage;
    int nLabels = connectedComponents(bw, labelImage);//0、255的bw圖變成0、1、2……不同區域標識的labelImage(32位短整型)
    std::vector<Vec3b> colors(nLabels); //colors有nLabels個元素，每個元素有3維，即nLabels個彩色像素
    colors[0] = Vec3b(0, 0, 0);//背景色，黑色
    for (int label = 1; label < nLabels; ++label)//label從1開始，因為0所在區域是背景
    {
        colors[label] = Vec3b((rand() & 255), (rand() & 255), (rand() & 255));//用於不同區域的隨機彩色
    }
    Mat dst(img.size(), CV_8UC3); //與img等大的3通道的畫板dst
    for (int r = 0; r < dst.rows; ++r)
    {
        for (int c = 0; c < dst.cols; ++c)
        {
            int label = (int)labelImage.at<int>(r, c);//at<int>中int對應labelImage中元素類型（短整型）
            dst.at<Vec3b>(r, c) = colors[label]; //dst畫板上塗色，依據檢索的連通域標識圖labelImage中的值（0、1、2……）塗不同顏色
        }
    }
    imshow("Connected Components", dst);
}

int main(int argc, const char** argv)
{
    img = imread("lena.jpg", IMREAD_GRAYSCALE);//灰度讀取
    imshow("Image", img);
    namedWindow("Connected Components", WINDOW_AUTOSIZE);//先窗體，后滑動條
    createTrackbar("Threshold", "Connected Components", &threshval, 255, on_trackbar);
    on_trackbar(threshval, 0);//先執行一次，出圖。0無意義，裝飾品

    waitKey(0);
    return 0;
}

【參考】

OpenCV中的新函數connectedComponentsWithStats使用

OpenCV之bitwise_and、bitwise_not等圖像基本運算及掩膜