OpenCV使用GrabCut實現摳圖

一、概述

　　案例：使用OpenCV的GrapCut實現有用戶交互的摳圖

grabCut( InputArray img, InputOutputArray mask, Rect rect,
                           InputOutputArray bgdModel, InputOutputArray fgdModel,
                           int iterCount, int mode = GC_EVAL );

• img --> 輸入的三通道圖像；
• mask --> 輸入的單通道圖像，初始化方式為GC_INIT_WITH_RECT表示ROI區域可以被初始化為：
• GC_BGD --> 定義為明顯的背景像素 0
• GC_FGD --> 定義為明顯的前景像素 1
• GC_PR_BGD --> 定義為可能的背景像素 2
• GC_PR_FGD --> 定義為可能的前景像素 3
• rect --> 表示roi區域；
• bgdModel --> 表示臨時背景模型數組；
• fgdModel --> 表示臨時前景模型數組；
• iterCount --> 表示圖割算法迭代次數, 次數越多，效果越好；
• mode --> 當使用用戶提供的roi時候使用GC_INIT_WITH_RECT

　　實現算法的步驟：

　　　　1.創建一個遮罩，並初始化為背景GC_BGD

　　　　2.用戶選定一個ROI區域初始化為前景GC_FGD

　　　　3.調用grabCut函數實現算法

　　　　4.輸入mask即為目標摳圖

　　

二、代碼示例（這個例子不完善，圖像的顏色輸出有問題，先記錄一下，后面改正。但是不影響整個算法的流程及效果，僅僅是RGB和BGR像素通道的問題）

CrabCut_Matting::CrabCut_Matting(QWidget *parent)
    : MyGraphicsView{parent}
{
    this->setWindowTitle("crabCut摳圖");
    this->setMouseTracking(true);//設置鼠標事件可用
    init = false;
    numRun = false;
}


void CrabCut_Matting::dropEvent(QDropEvent*event){
    QString filePath = event->mimeData()->urls().at(0).toLocalFile();
    showCrabCutMatting(filePath.toStdString().c_str());
}

void CrabCut_Matting::showCrabCutMatting(const char* filePath){
    src = imread(filePath);
    if(src.empty()){
        qDebug()<<"輸入圖像為空";
        return;
    }

    //創建一個背景遮罩
    mMask = Mat::zeros(src.size(),CV_8UC1);
    mMask.setTo(Scalar::all(GC_BGD));


    convert2Sence(src);
}
void CrabCut_Matting::mouseMoveEvent(QMouseEvent *event){
    //    if(event->button()==Qt::LeftButton){//鼠標左鍵
    rect = Rect(Point(rect.x, rect.y), Point(event->pos().x(), event->pos().y()));
    qDebug()<<"mouseMoveEvent:"<<rect.width<<"|"<<rect.height;
    showImage();
    //    }
}

void CrabCut_Matting::mousePressEvent(QMouseEvent *event){
    grabMouse();
    if(event->button()==Qt::LeftButton){//鼠標左鍵
        rect.x = event->pos().x();
        rect.y = event->pos().y();
        rect.width = 1;
        rect.height = 1;
        init = false;
        numRun = 0;
        qDebug()<<"mousePressEvent:"<<event->pos().x()<<"|"<<event->pos().y();
    }

}

void CrabCut_Matting::mouseReleaseEvent(QMouseEvent *event){
    releaseMouse();
    if(event->button()==Qt::LeftButton){//鼠標左鍵
        if (rect.width > 1 && rect.height > 1) {
            setROIMask();
            qDebug()<<"mouseReleaseEvent:"<<rect.width<<"|"<<rect.height;
            //執行grabcut的代碼
            runGrabCut();
            numRun++;
            showImage();
        }

    }
}
/**
 * 將選中的區域設置為前景
 * @brief CrabCut_Matting::setROIMask
 */
void CrabCut_Matting::setROIMask(){
    // GC_FGD = 1
    // GC_BGD =0;
    // GC_PR_FGD = 3
    // GC_PR_BGD = 2
    mMask.setTo(GC_BGD);
    rect.x = max(0, rect.x);
    rect.y = max(0, rect.y);
    rect.width = min(rect.width, src.cols - rect.x);
    rect.height = min(rect.height, src.rows - rect.y);
    mMask(rect).setTo(Scalar(GC_PR_FGD));//將選中的區域設置為
}

void CrabCut_Matting::showImage(){
    Mat result, binMask;
    binMask.create(mMask.size(), CV_8UC1);
    binMask = mMask & 1;
    if (init) {
        src.copyTo(result, binMask);
    } else {
        src.copyTo(result);
    }
    rectangle(result, rect, Scalar(0, 0, 255), 2, 8);
    convert2Sence(result);

}


void CrabCut_Matting::runGrabCut(){
    if (rect.width < 2 || rect.height < 2) {
        return;
    }

    if (init) {
        grabCut(src, mMask, rect, bgModel, fgModel, 1);
    } {
        grabCut(src, mMask, rect, bgModel, fgModel, 1, GC_INIT_WITH_RECT);
        init = true;
    }
}


void CrabCut_Matting::convert2Sence(Mat target){
    scene.clear();
    QImage image = ImageUtils::matToQImage(target);
    QPixmap pixmap = QPixmap::fromImage(image);
    QGraphicsPixmapItem *item = new QGraphicsPixmapItem(pixmap.scaled(this->size(),Qt::KeepAspectRatio,Qt::SmoothTransformation));
    scene.addItem(item);
}

 

三、示例圖片