OpenCV学习（67）

最新推荐文章于 2025-11-05 16:00:31 发布

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#opencv #学习 #计算机视觉

本文介绍了OpenCV中用于图像轮廓处理的几个关键函数，包括boundingRect()、minAreaRect()、minEnclosingCircle()、fitEllipse()和approxPolyDP()，用于获取轮廓的矩形边界、最小包围矩形、最小包围圆、椭圆拟合和多边形逼近。通过示例程序展示了如何创建包围轮廓的矩形和圆形边界。

图像轮廓与图像分隔修复（5）：使用多边形将轮廓包围

一，返回外部矩形边界：boundingRect()函数；

二，寻找最小包围矩形：minAreaRect()函数；

三，寻找最小包围圆形：minEnclosingCircle()函数；

四，用椭圆拟合二维点集：fitEllipse()函数；

五，逼近多边形曲线：approxPolyDP()函数；

六，基础示例程序：创建包围轮廓的矩形边界；

七，基础示例程序：创建包围轮廓的圆形边界；

一，返回外部矩形边界：boundingRect()函数

此函数计算并返回指定点集最外面（up-right）的矩形边界。

其唯一的一个参数为输入的二维点集，可以是std::vector 或 Mat类型。

二，寻找最小包围矩形：minAreaRect()函数

此函数用于对给定的2D点集，寻找可旋转的最小面积的包围矩形。

其唯一的一个参数为输入的二维点集，可以为std::vector<>或 Mat类型。

三，寻找最小包围圆形：minEnclosingCircle()函数

minEnclosingCircle函数的功能是利用一种迭代算法，对给定的2D点集，去寻找面积最小的可包围它们的圆形。

·第一个参数, InputArray类型的points,输入的二维点集,可以为std:vector<>或Mat类型。
·第二个参数，Point2f&类型的center，圆的输出圆心。

·第三个参数，float&类型的radius，圆的输出半径。

四，用椭圆拟合二维点集：fitEllipse()函数

此函数的作用是用椭圆拟合二维点集。

其唯一的一个参数为输入的二维点集，可以为std::vector<>或 Mat类型。

五，逼近多边形曲线：approxPolyDP()函数

approxPolyDP函数的作用是用指定精度逼近多边形曲线。

·第一个参数，InputArray类型的curve，输入的二维点集，可以为std::vecto或Mat类型。
· 第二个参数，OutputArray类型的approxCurve，多边形逼近的结果，其类型应该和输入的二维点集的类型一致。
· 第三个参数，double类型的epsilon，逼近的精度，为原始曲线和即近似曲线间的最大值。
·第四个参数，bool类型的 closed，如果其为真，则近似的曲线为封闭曲线(第一个顶点和最后一个顶点相连)，否则，近似的曲线曲线不封闭。讲解完上述的几个函数，下面我们来通过完整的示例程序理解所学
两个示例程序，分别为用矩形和圆形边界包围生成的轮廓。

六，基础示例程序：创建包围轮廓的矩形边界

此示例程序以 minAreaRect函数为核心，先随机生成3～103个彩色点，然后绘制一个可以旋转的最小的矩形，将这些点全部包含进去。操作依然是通过键盘按下任意键来重新生成随机点，并寻找最小面积的包围矩形。

//-------------【头文件、命名空间部分】--------------
//	描述：包含程序所依赖的头文件和命名空间
//---------------------------------------------------
#include <opencv2/highgui/highgui.hpp>
#include <opencv2/imgproc/imgproc.hpp>
#include <opencv2/core/utils/logger.hpp>
#include <iostream>
using namespace std;
using namespace cv;



int main()
{
	cv::utils::logging::setLogLevel(utils::logging::LOG_LEVEL_SILENT);//控制台不在输出日志文件
	//初始化变量和随机值
	Mat image(600, 600, CV_8UC3);
	RNG& rng = theRNG();
	//循环，按下ESC，Q,q键程序退出，否则有键按下便一直更新
	while (1)
	{
		//参数初始化
		int count = rng.uniform(3, 103);//随机生成点的数量
		vector<Point>points;//点值
		//随机生成点坐标
		for (int i = 0; i < count; i++)
		{
			Point point;
			point.x = rng.uniform(image.cols / 4, image.cols * 3 / 4);
			point.y = rng.uniform(image.rows / 4, image.rows * 3 / 4);
			points.push_back(point);
		}
		//对于给定的2D点集，寻找最小面积的包围矩形
		RotatedRect box = minAreaRect(Mat(points));
		Point2f vertex[4];
		box.points(vertex);
		//绘制出随机颜色的点
		image = Scalar::all(0);
		for (int i = 0; i < count; i++)
			circle(image, points[i], 3, Scalar(rng.uniform(0, 255), rng.uniform(0, 255), rng.uniform(0, 255)), FILLED, LINE_AA);
		//绘制出最小面积的包围图形
		for (int i = 0; i < 4; i++)
			line(image,vertex[i],vertex[(i+1)%4],Scalar(100,200,211),2,LINE_AA);
		//显示窗口
		imshow("矩形包围示例", image);
		//按下按下ESC，Q,q键程序退出
		char key = (char)waitKey();
		if (key == 27 || key == 'q' || key == 'Q')
			break;
	}
	return 0;
}

运行结果：

七，基础示例程序：创建包围轮廓的圆形边界

程序和上一小节的程序类似，只不过核心函数替换为minEnclosingCircle，1依太E的轮廓包含进去。为了大家学习方便，这里依然是圆而不是矩形，将这些点组成的轮廓包含进去。为了大家学习方便,贴出此程序详细注释的源代码。

//-------------【头文件、命名空间部分】--------------
//	描述：包含程序所依赖的头文件和命名空间
//---------------------------------------------------
#include <opencv2/highgui/highgui.hpp>
#include <opencv2/imgproc/imgproc.hpp>
#include <opencv2/core/utils/logger.hpp>
#include <iostream>
using namespace std;
using namespace cv;



int main()
{
	cv::utils::logging::setLogLevel(utils::logging::LOG_LEVEL_SILENT);//控制台不在输出日志文件
	//初始化变量和随机值
	Mat image(600, 600, CV_8UC3);
	RNG& rng = theRNG();
	//循环，按下ESC，Q,q键程序退出，否则有键按下便一直更新
	while (1)
	{
		//参数初始化
		int count = rng.uniform(3, 103);//随机生成点的数量
		vector<Point>points;//点值
		//随机生成点坐标
		for (int i = 0; i < count; i++)
		{
			Point point;
			point.x = rng.uniform(image.cols / 4, image.cols * 3 / 4);
			point.y = rng.uniform(image.rows / 4, image.rows * 3 / 4);
			points.push_back(point);
		}
		//对于给定的2D点集，寻找最小面积的包围圆
		Point2f center;
		float radius = 0;
		minEnclosingCircle(Mat(points),center,radius);
		//绘制出随机颜色的点
		image = Scalar::all(0);
		for (int i = 0; i < count; i++)
			circle(image, points[i], 3, Scalar(rng.uniform(0, 255), rng.uniform(0, 255), rng.uniform(0, 255)), FILLED, LINE_AA);
		//绘制出最小面积的包围图形
		for (int i = 0; i < 4; i++)
			circle(image, center, cvRound(radius), Scalar(rng.uniform(0, 255), rng.uniform(0, 255), rng.uniform(0, 255)), 2, LINE_AA);
		//显示窗口
		imshow("圆形包围示例", image);
		//按下按下ESC，Q,q键程序退出
		char key = (char)waitKey();
		if (key == 27 || key == 'q' || key == 'Q')
			break;
	}
	return 0;
}

运行结果：