opencv-分水岭分割方法

分水岭算法是一种图像区域分割方法,用于连接灰度值相近的像素点。在Opencv中,使用watershed函数进行图像分割,需要先处理markers参数,通过findContours找到轮廓并标记。算法会根据markers进行区域划分,最终得到分割结果。实现步骤包括图像灰度化、滤波、Canny边缘检测、标记轮廓、watershed运算和结果展示。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

分水岭算法是一种图像区域分割法,在分割的过程中,它会把跟临近像素间的相似性作为重要的参考依据,从而将在空间位置上相近并且灰度值相近的像素点互相连接起来构成一个封闭的轮廓,封闭性是分水岭算法的一个重要特征。
Opencv 中 watershed函数原型:

void watershed( InputArray image, InputOutputArray markers );

第一个参数 image,必须是一个8bit 3通道彩色图像矩阵序列,第一个参数没什么要说的。关键是第二个参数 markers:大意说的是在执行分水岭函数watershed之前,必须对第二个参数markers进行处理,它应该包含不同区域的轮廓,每个轮廓有一个自己唯一的编号,轮廓的定位可以通过Opencv中findContours方法实现,这个是执行分水岭之前的要求。

接下来执行分水岭会发生什么呢?算法会根据markers传入的轮廓作为种子(也就是所谓的注水点),对图像上其他的像素点根据分水岭算法规则进行判断,并对每个像素点的区域归属进行划定,直到处理完图像上所有像素点。而区域与区域之间的分界处的值被置为“-1”,以做区分。

总的概括一下watershed图像自动分割的实现步骤

  1. 图像灰度化、滤波、Canny边缘检测

  2. 查找轮廓,并且把轮廓信息按照不同的编号绘制到watershed的第二个入参merkers上,相当于标记注水点。

  3. watershed分水岭运算

  4. 绘制分割出来的区域,视觉控还可以使用随机颜色填充,或者跟原始图像融合以下,以得到更好的显示效果。

#include <opencv2/opencv.hpp>
#include <iostream>

using namespace cv;
using namespace std;

int main(int argc, char** argv) {
   
	Mat src = imread("D:/b.jpeg");
	if (src.empty()) {
   
		printf("could not load image...\n");
		return -1;
	}
	namedWindow("input image", WINDOW_AUTOSIZE);
	imshow("input image", src);

	Mat gray, binary, shifted;
	pyrMeanShiftFiltering(src, shifted, 21, 51);
	//imshow("shifted", shifted);

	cvtColor(shifted, gray, COLOR_BGR2GRAY);
	threshold(gray, binary, 0, 255, THRESH_BINARY | THRESH_OTSU);
	//imshow("binary", binary);

	// distance transform
	Mat dist;
	distanceTransform(binary, dist, DistanceTypes::DIST_L2, 3, CV_32F);
	normalize(dist, dist, 0, 1, NORM_MINMAX);
	//imshow("distance result", dist);

	// binary
	threshold(dist, dist, 0.4, 1, THRESH_BINARY);
	//imshow("distance binary", dist);

	// markers
	Mat dist_m;
	dist.convertTo(dist_m, CV_8U);
	vector<vector<Point>> contours;
	findContours(dist_m, contours, RETR_EXTERNAL, CHAIN_APPROX_SIMPLE, Point(0, 0));

	// create markers
	Mat markers = Mat::zeros(src.size(), CV_32SC1);
	for (size_t t = 0; t < contours.size(); t++) {
   
		drawContours(markers, contours, static_cast<int>(t), Scalar::all(static_cast<int>(t) + 1), -1);
	}
	circle(markers, Point(5, 5), 3, Scalar(255), -1);
	//imshow("markers", markers*10000);

	// 形态学操作 - 彩色图像,目的是去掉干扰,让结果更好
	Mat k = getStructuringElement(MORPH_RECT, Size(3, 3), Point(-1, -1));
	morphologyEx(src, src, MORPH_ERODE, k);

	// 完成分水岭变换
	watershed(src, markers);
	Mat mark = Mat::zeros(markers.size(), CV_8UC1);
	markers.convertTo(mark, CV_8UC1);
	bitwise_not(mark, mark, Mat());
	//imshow("watershed result", mark);

	// generate random color
	vector<Vec3b> colors;
	for (size_t i = 0; i < contours.size()
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值