opencv 实现孔洞填充的两个解决方案 MATLAB--imfill功能（收集）

最新推荐文章于 2023-09-10 01:40:03 发布

qing101hua

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分类专栏： opencv

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opencv 孔洞填充，方案1：

http://bbs.youkuaiyun.com/topics/391542633?page=1

opencv 孔洞填充，方案1：

其实主要是imfill(matrix, 'holes'); 的openCV/C++ 实现。

Overview:

imfill是matlab的一个函数，在http://www.mathworks.cn/cn/help/images/ref/imfill.html 中有详细的讲解。这个函数有好几种不同的签名。在这里我的侧重点是imfill(m, 'holes')，以及如何用openCV来实现imfill一样的功能。本文有三部分组成。

1. 使用Matlab 的imfill 进行填充图像

在Matlab中简单的几行代码就能实现:

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clc;
clear;
BW = im2bw( imread( 'imfilltest.tif'));
imshow(BW);
holes = imfill(BW, 'holes');

BW(~holes) = 1;
figure,imshow(holes);

左图为填充前的图像，右图是填充后的图像：

2. 用opencv来实现imfill(bw, 'holes')

opencv 在这里不像matlab那么好用了，matlab调用下。

         
      C++ Code

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#include
#include
#include

using namespace std;
using namespace cv;

void my_imfillholes(Mat &src)
{
// detect external contours
//
vector > contours;
vector hierarchy;
findContours(src, contours, hierarchy, CV_RETR_EXTERNAL, CV_CHAIN_APPROX_SIMPLE);
//
// fill external contours
//
if( !contours.empty() && !hierarchy.empty() )
{
for ( int idx= 0;idx < contours.size();idx++)
{
drawContours(src,contours,idx,Scalar::all( 255),CV_FILLED, 8);
}
}
}

void test_my_imfillholes()
{
Mat m = imread(filltestName,IMREAD_GRAYSCALE);
//threshold, (i,j)>100 -->255
Mat th_m;
threshold(m, th_m, 100, 255, THRESH_BINARY);
my_imfillholes(th_m);
namedWindow(WinName, CV_WINDOW_AUTOSIZE);
imshow(WinName, th_m);
waitKey( 0);
}

void main()
{
test_my_imfillholes();
system( "pause");
}

3. imfill 和opencv实现的imfill 对矩阵进行操作的对比

我仍有点不放心，觉得尽管2幅图看起来差不多，但是是不是完全一样呢，然后我觉得用个矩阵试一下。

m = [1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0;

1, 0, 1, 0, 1, 1, 0, 0;

1, 1, 1, 0, 1, 0, 1, 0;

1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0;

1, 1, 1, 0, 1, 0, 1, 0;

1, 0, 1, 0, 0, 1, 1, 0;

1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0];

without_holes = imfill(m, 'holes')

得到结果：

without_holes =
     1     1     1     0     0     0     0     0
     1     1     1     0     1     1     0     0
     1     1     1     0     1     1     0     0
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     1     1     1     0     0     0     0     0

然后用第2部分所说的opencv的方法也试一下，结果发现是这样的：

without_holes =
     0     0     0     0     0     0     0     0
     0     1     1     0     1     1     0     0
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是不一样的。这个问题折腾了我一个晚上，终于，我在

http://docs.opencv.org/modules/imgproc/doc/structural_analysis_and_shape_descriptors.html#findcontours

中的 findContours找到了这样的一个note：

Note：

Source image is modified by this function. Also, the function does not take into account 1-pixel border of the image (it’s filled with 0’s and used for neighbor analysis in the algorithm), therefore the contours touching the image border will be clipped.

它的意思是，findCountours 是不会包含1-pixel的边界的。所以这就是为啥opencv计算的结果中边界的1都消失的原因。我想，既然边界不被包含，那么我给它上下左右加一个1-pixel的框，这样边界点就变成了内部点，就能成功的用findCountours了。于是乎：我写了下面的code：

       C++ Code  
       
     

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#include
#include
#include

using namespace std;
using namespace cv;

void my_imfillholes_v2()
{
//step 1: make a border
Mat m( 8, 8, CV_8UC1, data);
Mat m_with_border;
copyMakeBorder(m, m_with_border, 1, 1, 1, 1, BORDER_CONSTANT, Scalar());
cout<<m_with_border<<endl;

//setp 2: find the contour fill holes
vector > contours;
vector hierarchy;
findContours(m_with_border, contours, hierarchy, CV_RETR_CCOMP, CV_CHAIN_APPROX_NONE);
//
// fill external contours
//
if( !contours.empty() && !hierarchy.empty() )
{
for ( int idx= 0;idx < contours.size();idx++)
{
drawContours(m_with_border,contours,idx,Scalar::all( 1),CV_FILLED, 8);
}
}
//cout<<m_with_border<<endl;
//step 3: remove the border
m_with_border = m_with_border.rowRange(Range( 1, m_with_border.rows- 1));
//cout<<m_with_border<<endl;
m_with_border = m_with_border.colRange(Range( 1, m_with_border.cols- 1));
cout<<m_with_border<<endl;
}

void main()
{
my_imfillholes_v2();
system( "pause");
}

先加一个全0的1-pixel的框，然后在findCountours填充，最后把框给去了。这样结果就完全和matlab中的imfill一致了。

result =