java opencv 轮廓检测_OpenCV 轮廓检测心得笔记-蒲公英云

程序采用OpenCV中国的例程，下面列举了各个详细函数的功能及简单说明。

/**************************************************

* 轮廓检测

* 主要函数：

* cvFindContours

* cvDrawContours

**************************************************/

/***********************************************************************

* OpenCV example

* By Shiqi Yu 2006

***********************************************************************/

#include “cv.h”

#include “cxcore.h”

#include “highgui.h”

int main( int argc, char** argv )

{

//声明IplImage指针

IplImage* pImg = NULL;

IplImage* pContourImg = NULL;

CvMemStorage * storage = cvCreateMemStorage(0); //创建一个堆栈，存储轮廓用

CvSeq * contour = 0; //设置存取提取的指针

int mode = CV_RETR_EXTERNAL; //提取物体最外层轮廓

if( argc == 3)

if(strcmp(argv[2], “all”) == 0)

mode = CV_RETR_CCOMP; //内外轮廓都检测

//创建窗口

cvNamedWindow(“src”, 1);

cvNamedWindow(“contour”,1);

//载入图像，强制转化为Gray

if( argc >= 2 &&

(pImg = cvLoadImage( argv[1], 0)) != 0 )

{

cvShowImage( “src”, pImg );

//为轮廓显示图像申请空间

//3通道图像，以便用彩色显示

pContourImg = cvCreateImage(cvGetSize(pImg),

IPL_DEPTH_8U,

3);

//copy source image and convert it to BGR image

cvCvtColor(pImg, pContourImg, CV_GRAY2BGR);

//查找contour

cvFindContours( pImg, storage, &contour, sizeof(CvContour),

mode, CV_CHAIN_APPROX_SIMPLE, cvPoint(0,0));

}

else

{

//销毁窗口

cvDestroyWindow( “src” );

cvDestroyWindow( “contour” );

cvReleaseMemStorage(&storage);

return -1;

}

//将轮廓画出

cvDrawContours(pContourImg, contour,

CV_RGB(0,0,255), CV_RGB(255, 0, 0),

2, 2, 8, cvPoint(0,0));

//显示图像

cvShowImage( “contour”, pContourImg );

cvWaitKey(0);

//销毁窗口

cvDestroyWindow( “src” );

cvDestroyWindow( “contour” );

//释放图像

cvReleaseImage( &pImg );

cvReleaseImage( &pContourImg );

cvReleaseMemStorage(&storage);

return 0;

}

给出我自己搜索的一些函数介绍

CvSeq

可动态增长元素序列(OpenCV_1.0已发生改变，详见cxtypes.h) Growable sequence of elements

#define CV_SEQUENCE_FIELDS() /

int flags; /* micsellaneous flags */ /

int header_size; /* size of sequence header */ /

struct CvSeq* h_prev; /* previous sequence */ /

struct CvSeq* h_next; /* next sequence */ /

struct CvSeq* v_prev; /* 2nd previous sequence */ /

struct CvSeq* v_next; /* 2nd next sequence */ /

int total; /* total number of elements */ /

int elem_size;/* size of sequence element in bytes */ /

char* block_max;/* maximal bound of the last block */ /

char* ptr; /* current write pointer */ /

int delta_elems; /* how many elements allocated when the sequence grows (sequence granularity) */ /

CvMemStorage* storage; /* where the seq is stored */ /

CvSeqBlock* free_blocks; /* free blocks list */ /

CvSeqBlock* first; /* pointer to the first sequence block */

typedef struct CvSeq

{

CV_SEQUENCE_FIELDS()

} CvSeq;

结构CvSeq是所有OpenCV动态数据结构的基础。在1.0版本中,将前六个成员剥离出来定义成一个宏. 通过不同寻常的宏定义简化了带有附加

参数的结构 CvSeq 的扩展。为了扩展 CvSeq, 用户可以定义一新的数据结构或在通过宏CV_SEQUENCE_FIELDS()所包括的 CvSeq 的域后在放入用户自定义的域。

有两种类型的序列 — 稠密序列和稀疏序列。稠密序列都派生自 CvSeq, 它们用来代表可扩展的一维数组 — 向量，栈，队列，双端队列。数据间不存在空隙(即：连续存放)— 如果元素从序列中间被删除或插入新的元素到序列中(不是两端)，那么此元素后边的相关元素会被移动。稀疏序列都派生自 CvSet,后面会有详细的讨论。它们都是由节点所组成的序列，每一个节点要么被占用空间要么是空，由 flag 标志指定。这些序列作为无序的数据结构而被使用，如点集，图，哈希表等。

域 header_size(结构的大小) 含有序列头部节点的实际大小，此大小大于或等于 sizeof(CvSeq).当这个宏用在序列中时,应该等于 sizeof(CvSeq),若这个宏用在其他结构中,如CvContour,结构的大小应该大于sizeof(CvSeq); 域 h_prev, h_next, v_prev, v_next 可用来创建不同序列的层次结构。域 h_prev, h_next 指向同一层次结构前一个和后一个序列，而域 v_prev, v_next指向在垂直方向上的前一个和后一个序列，即：父亲和子孙。

域 first 指向第一个序列快，块结构在后面描述。

域 total 包含稠密序列的总元素数和稀疏序列被分配的节点数。

域 flags 的高16位描述(包含)特定的动态结构类型(CV_SEQ_MAGIC_VAL 表示稠密序列,CV_SET_MAGIC_VAL 表示稀疏序列)，同时包含形形色色的信息。

低 CV_SEQ_ELTYPE_BITS 位包含元素类型的 ID(标示符)。大多数处理函数并不会用到元素类型，而会用到存放在 elem_size 中的元素大小。如果序列中包含 CvMat 中的数据，那么元素的类型就与 CvMat 中的类型相匹配，如：CV_32SC2 可以被使用为由二维空间中的点序列， CV_32FC1用为由浮点数组成的序列等。通过宏 CV_SEQ_ELTYPE(seq_header_ptr) 来获取序列中元素的类型。处理数字序列的函数判断： elem.size 等同于序列元素的大小。除了与 CvMat 相兼容的类型外，还有几个在头 cvtypes.h 中定义的额外的类型。

Standard Types of Sequence Elements

#define CV_SEQ_ELTYPE_POINT CV_32SC2 /* (x,y) */

#define CV_SEQ_ELTYPE_CODE CV_8UC1 /* freeman code: 0..7 */

#define CV_SEQ_ELTYPE_GENERIC 0 /* unspecified type of sequence elements */

#define CV_SEQ_ELTYPE_PTR CV_USRTYPE1 /* =6 */

#define CV_SEQ_ELTYPE_PPOINT CV_SEQ_ELTYPE_PTR /* &elem: pointer to element of other sequence */

#define CV_SEQ_ELTYPE_INDEX CV_32SC1 /* #elem: index of element of some other sequence */

#define CV_SEQ_ELTYPE_GRAPH_EDGE CV_SEQ_ELTYPE_GENERIC /* &next_o, &next_d, &vtx_o, &vtx_d */

#define CV_SEQ_ELTYPE_GRAPH_VERTEX CV_SEQ_ELTYPE_GENERIC /* first_edge, &(x,y) */

#define CV_SEQ_ELTYPE_TRIAN_ATR CV_SEQ_ELTYPE_GENERIC /* vertex of the binary tree */

#define CV_SEQ_ELTYPE_CONNECTED_COMP CV_SEQ_ELTYPE_GENERIC /* connected component */

#define CV_SEQ_ELTYPE_POINT3D CV_32FC3 /* (x,y,z) */

后面的 CV_SEQ_KIND_BITS 字节表示序列的类型：

Standard Kinds of Sequences

/* generic (unspecified) kind of sequence */

#define CV_SEQ_KIND_GENERIC (0 << CV_SEQ_ELTYPE_BITS)

/* dense sequence suntypes */

#define CV_SEQ_KIND_CURVE (1 << CV_SEQ_ELTYPE_BITS)

#define CV_SEQ_KIND_BIN_TREE (2 << CV_SEQ_ELTYPE_BITS)

/* sparse sequence (or set) subtypes */

#define CV_SEQ_KIND_GRAPH (3 << CV_SEQ_ELTYPE_BITS)

#define CV_SEQ_KIND_SUBDIV2D (4 << CV_SEQ_ELTYPE_BITS)

CvMemStorage

Growing memory storage

typedef struct CvMemStorage

{

struct CvMemBlock* bottom;/* first allocated block */

struct CvMemBlock* top; /* the current memory block - top of the stack */

struct CvMemStorage* parent; /* borrows new blocks from */

int block_size; /* block size */

int free_space; /* free space in the top block (in bytes) */

} CvMemStorage;

内存存储器是一个可用来存储诸如序列，轮廓，图形,子划分等动态增长数据结构的底层结构。它是由一系列以同等大小的内存块构成，呈列表型

-—bottom 域指的是列首，top 域指的是当前指向的块但未必是列尾.在bottom和top之间所有的块(包括bottom, 不包括top)被完全占据了

空间；在 top和列尾之间所有的块(包括块尾，不包括top)则是空的；而top块本身则被占据了部分空间 — free_space 指的是top块剩馀的

空字节数。

新分配的内存缓冲区(或显式的通过 cvMemStorageAlloc 函数分配，或隐式的通过 cvSeqPush, cvGraphAddEdge等高级函数分配)

总是起始于当前块(即top块)的剩馀那部分，如果剩馀那部分能满足要求(够分配的大小)。分配后，free_space 就减少了新分配的那部

分内存大小，外加一些用来保存适当列型的附加大小。当top块的剩馀空间无法满足被分配的块(缓冲区)大小时，top块的下一个存储块被

置为当前块(新的top块) — free_space 被置为先前分配的整个块的大小。

如果已经不存在空的存储块(即：top块已是列尾)，则必须再分配一个新的块(或从parent那继承,见 cvCreateChildMemStorage)并

将该块加到列尾上去。于是，存储器(memory storage)就如同栈(Stack)那样, bottom指向栈底，(top, free_space)对指向栈顶。

栈顶可通过 cvSaveMemStoragePos保存，通过 cvRestoreMemStoragePos 恢复指向，通过 cvClearStorage 重置。

CreateMemStorage

创建内存块

CvMemStorage* cvCreateMemStorage( int block_size=0 );

block_size存储块的大小以字节表示。如果大小是 0 byte, 则将该块设置成默认值 — 当前默认大小为64k.

函数 cvCreateMemStorage 创建一内存块并返回指向块首的指针。起初，存储块是空的。头部(即：header)的所有域值都为 0，除了

block_size 外.

cvFindContours

cvFindContours可以得到一个图象所有的轮廓,返回的是轮廓的数量.它可以对cvCanny,cvThreshold(),cvAdaptiveThreshold()函数

处理得到的函数进行轮廓的提取.firstContour参数可以不用创建空间,在函数内部从函数cvFindNextContour返回轮廓的指针.最主要的是

method参数,这个参数涉及轮廓的存储方式,以及什么轮廓能被发现

cvFindContours的第5个参数

CV_RETR_EXTERNAL 查找外边缘，各边缘以指针h_next相连

CV_RETR_LIST 查找所有边缘(包含内部空洞)，各边缘以指针h_next相连

CV_RETR_CCOMP 查找所有边缘(包含内部空洞)，按照如下方式组织

DrawContours

在图像中绘制外部和内部的轮廓。

void cvDrawContours( CvArr *img, CvSeq* contour,

CvScalar external_color, CvScalar hole_color,

int max_level, int thickness=1,

int line_type=8, CvPoint offset=cvPoint(0,0) );

img用以绘制轮廓的图像。和其他绘图函数一样，边界图像被感兴趣区域(ROI)所剪切。contour指针指向第一个轮廓。external_color外层轮廓的颜色。hole_color内层轮廓的颜色。max_level

绘制轮廓的最大等级。如果等级为0，绘制单独的轮廓。如果为1，绘制轮廓及在其后的相同的级别下轮廓。如果值为2，所有的轮廓。

如果等级为2，绘制所有同级轮廓及所有低一级轮廓，诸此种种。如果值为负数，函数不绘制同级轮廓，但会升序绘制直到级别为

abs(max_level)-1的子轮廓。

thickness绘制轮廓时所使用的线条的粗细度。如果值为负(e.g. =CV_FILLED),绘制内层轮廓。line_type线条的类型。参考cvLine.offset按照给出的偏移量移动每一个轮廓点坐标.当轮廓是从某些感兴趣区域(ROI)中提取的然后需要在运算中考虑ROI偏移量时，将会用到这个参数。

当thickness>=0,函数cvDrawContours在图像中绘制轮廓,或者当thickness<0时，填充轮廓所限制的区域。

#include “cv.h”

#include “highgui.h”

int main( int argc, char** argv )

{

IplImage* src;

// 第一条命令行参数确定了图像的文件名。

if( argc == 2 && (src=cvLoadImage(argv[1], 0))!= 0)

{

IplImage* dst = cvCreateImage( cvGetSize(src), 8, 3 );

CvMemStorage* storage = cvCreateMemStorage(0);

CvSeq* contour = 0;