【Emgu CV教程】10.1、轮廓

本文主要是介绍【Emgu CV教程】10.1、轮廓，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

文章目录

一、相关概念
二、相关函数
- 1.查找轮廓函数
- 2.绘制轮廓函数
三、演示
- 1.原始素材
- 2.代码
- 3.运行结果
四、遍历轮廓的每一个点

从这一章开始，讲详细讲一下与轮廓有关的相关函数及应用方法。

一、相关概念

在OpenCV中，轮廓是图像中连续的点的集合，这些点具有相同的颜色(彩色图像)或强度(二值化图像)。

对物体的大小及形状判断、位置定位、物体识别、颜色分割等等应用，都会用到轮廓，这个是到目前为止，介绍的最重要的应用，不会熟练使用轮廓，基本上等于没有学习Emgu CV。

注意：查找轮廓，一般方法都是先将原始图像转换成二值化图形，再在二值化图形里面查找。

二、相关函数

今天先介绍两个最基础的函数：查找轮廓和绘制轮廓。

1.查找轮廓函数

Emgu CV中，查找轮廓的函数定义如下：

public static void FindContours(IInputOutputArray image, // 输入图像IOutputArray contours, // 输出图像IOutputArray hierarchy, // 图像的拓扑信息（轮廓层次）RetrType mode, // 轮廓检索模式ChainApproxMethod method, // 轮廓近似方法Point offset = default(Point) // 每个轮廓点被移动的可选偏移量。
)

参数RetrType mode有External、List、Ccomp、Tree四种，稍后举例说明。
Point offset很有用，如果是在图像的ROI提取轮廓，再加上ROI的左上角坐标，就是轮廓点在原图中的位置了。
轮廓近似方法里面，常用的有两个：ChainApproxNone,保存所有轮廓上的点；ChainApproxSimple，只保存角点（常用）。

2.绘制轮廓函数

Emgu CV中，绘制轮廓的函数定义如下：

public static void DrawContours(IInputOutputArray image, // 输入图像，也是输出图像IInputArrayOfArrays contours, // 所有的轮廓集合int contourIdx, // 将要绘制的轮廓编号，如果是负数，就绘制所有MCvScalar color, // 绘制轮廓的颜色int thickness = 1, // 绘制轮廓的线宽LineType lineType = LineType.EightConnected, // 绘制轮廓的线型IInputArray hierarchy = null,  // 图像的拓扑信息（轮廓层次）int maxLevel = int.MaxValue, // 绘制轮廓线的最大级别，不知道干什么用的，我一般都写成 0 Point offset = default(Point) // 每个轮廓点被移动的可选偏移量。
)

三、演示

1.原始素材

原始素材srcMat如下图：
在这里插入图片描述

2.代码

检索轮廓并为不同颜色绘制轮廓的代码如下：

Mat tempMat = srcMat.Clone();
Mat dstMat = srcMat.Clone();
Mat gray = new Mat();
int threshold = 40;// 转成灰度图再二值化
CvInvoke.CvtColor(tempMat, gray, ColorConversion.Bgr2Gray);
CvInvoke.Threshold(gray, gray, threshold, 255, ThresholdType.Binary);
CvInvoke.Imshow("Gray and threshold, " + gray.Size.ToString(), gray);// 定义轮廓集合
VectorOfVectorOfPoint contours = new VectorOfVectorOfPoint();
VectorOfRect hierarchy = new VectorOfRect();// 根据下拉框选择轮廓检索模式,查找轮廓并绘制
switch (ComboBoxType.Text)
{case "External":CvInvoke.FindContours(gray, contours, hierarchy, RetrType.External, ChainApproxMethod.ChainApproxNone);break;case "List":CvInvoke.FindContours(gray, contours, hierarchy, RetrType.List, ChainApproxMethod.ChainApproxNone);break;case "Ccomp":CvInvoke.FindContours(gray, contours, hierarchy, RetrType.Ccomp, ChainApproxMethod.ChainApproxNone);break;case "Tree":CvInvoke.FindContours(gray, contours, hierarchy, RetrType.Tree, ChainApproxMethod.ChainApproxNone);break;default:CvInvoke.FindContours(gray, contours, hierarchy, RetrType.Tree, ChainApproxMethod.ChainApproxNone);break;
}CvInvoke.PutText(dstMat, "Contours number:" + contours.Size, new System.Drawing.Point(20, 20), FontFace.HersheyComplex, 0.5, new Bgr(0, 255, 0).MCvScalar, 1, LineType.EightConnected, false);// 用随机的颜色画出每一个轮廓
Random random = new Random();
for (int i = 0; i < contours.Size; i++)
{CvInvoke.DrawContours(dstMat, contours, i, new MCvScalar(random.Next(0, 255), random.Next(0, 255), random.Next(0, 255)), 2, LineType.EightConnected, hierarchy, 0);CvInvoke.WaitKey(1); // 点击任意键盘继续画
}CvInvoke.Imshow("Final result image, " + dstMat.Size.ToString(), dstMat);

3.运行结果

假设轮廓检索模式选择RetrType.External，如下所示：
在这里插入图片描述
External表示外部，因此空心的矩形和空心的圆形，只检索出最外层的轮廓，所以结果是：3个轮廓。如果选择List、Ccomp、Tree，则检索出来的是五个轮廓。如下图：

虽然选择List、Ccomp、Tree，则检索出来的都是五个轮廓，但是变量hierarchy的结果是不一样的，这个hierarchy代表轮廓的关系，具体的我也不知道，需要读者们自行去网上查找资料。

四、遍历轮廓的每一个点

利用FindContours()函数得到轮廓后，可以对轮廓的点进行处理。用如下代码先找到二值化图像的所有轮廓：

CvInvoke.FindContours(gray, contours, hierarchy, RetrType.Tree, ChainApproxMethod.ChainApproxNone);

然后再遍历每一个轮廓的每一个点，并且在每个电上画半径3像素的绿色圆形，代码如下：

// 遍历每个轮廓上的点
for (int i = 0; i < contours.Size; i++)
{for (int j = 0; j < contours[i].Size; j++){// 在每个点画一个半径为3像素的圆CvInvoke.Circle(dstMat, new System.Drawing.Point(contours[i][j].X, contours[i][j].Y), 3, new MCvScalar(0, 255, 0), 2); // 依次绘制所有轮廓点CvInvoke.Imshow("Final result image, " + dstMat.Size.ToString(), dstMat); // 每绘制一次显示显示一次CvInvoke.WaitKey(5);}
}