OpenCV实现FloodFill泛洪填充算法的代码及相关函数详解

系统管理员 2022-09-23 14:46 225阅读 0赞

FloodFill泛洪填充算法是在很多图形绘制软件中常用的填充算法，通常来说是自动选中与种子像素(参考像素)相关的区域，然后利用指定的颜色进行区域颜色替换，可用于标记或分离图像的某些部分，所以这个算法也算是对图形的一种分割。Windows附件中的绘图中的油漆桶功能就是用这个算法实现的，如下图所示：

![20160720123914333][]

Floodfill算法的原理很简单，就是从一个点（这个点称为种子像素/参考像素）开始遍历，满足其限制条件的区域（一般用颜色值作为限制），填充成新的颜色，直到封闭区域内的所有像素点都被填充成新颜色为止。

下面分割线间的话摘自网络，有助于更进一步理解此算法：

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”漫水填充：也就是用一定颜色填充联通区域，通过设置可连通像素的上下限以及连通方式来达到不同的填充效果;漫水填充经常被用来标记或分离图像的一部分以便对其进行进一步处理或分析，也可以用来从输入图像获取掩码区域，掩码会加速处理过程，或只处理掩码指定的像素点，操作的结果总是某个连续的区域。  
种子填充算法  
种子填充算法是从多边形区域内部的一点开始，由此出发找到区域内的所有像素。  
种子填充算法采用的边界定义是区域边界上所有像素具有某个特定的颜色值，区域内部所有像素均不取这一特定颜色，而边界外的像素则可具有与边界相同的颜色值。  
具体算法步骤：  
标记种子（x,y）的像素点 ;  
检测该点的颜色，若他与边界色和填充色均不同，就用填充色填充该点，否则不填充 ;  
检测相邻位置，继续 2。这个过程延续到已经检测区域边界范围内的所有像素为止。  
当然在搜索的时候有两种检测相邻像素：四向连通和八向连通。四向连通即从区域上一点出发，通过四个方向上、下、左、右来检索。而八向连通加上了左上、左下、右上、右下四个方向。这种算法的有点是算法简单，易于实现，也可以填充带有内孔的平面区域。但是此算法需要更大的存储空间以实现栈结构，同一个像素多次入栈和出栈，效率低，运算量大。  
扫描线种子填充算法  
该算法属于种子填充算法，它是以扫描线上的区段为单位操作。所谓区段，就是一条扫描线上相连着的若干内部象素的集合。扫描线种子填充算法思想：首先填充当前扫描线上的位于给定区域的一区段，然后确定于这一区段相邻的上下两条线上位于该区域内是否存在需要填充的新区段，如果存在，则依次把他们保存起来，反复这个过程，直到所保存的各区段都填充完毕。 “

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OpenCV提供了floodFill函数用来实现FloodFill泛洪填充算法，下面详细介绍这个函数。

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