【OpenCV】-29、凸包（Convex Hull）

【OpenCV】凸包-Convex Hull

概念介绍
什么是凸包(Convex Hull)，在一个多变形边缘或者内部任 意两个点的连线都包含在多边形边界或者内部。

检测算法

• Graham扫描法
  
  概念介绍-Graham扫描算法
• 首先选择Y方向最低的点作为起始点p0
• 从p0开始极坐标扫描，依次添加p1….pn（排序顺序是根据极坐标的角度大小，逆时针方向）
• 对每个点pi来说，如果添加pi点到凸包中导致一个左转向（逆时针方法）则添加该点到凸包，
  反之如果导致一个右转向（顺时针方向）删除该点从凸包中
  
  相关APIcv::convexHull

convexHull(
InputArray points,// 输入候选点，来自findContours
OutputArray hull,// 凸包
bool clockwise,// default true, 顺时针方向
bool returnPoints）// true 表示返回点个数，如果第二个参数是			vector<Point>则自动忽略

步骤

• 首先把图像从RGB转为灰度
• 然后再转为二值图像
• 在通过发现轮廓得到候选点
• 凸包API调用
• 绘制显示

代码实现

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

using namespace cv;
using namespace std;

int threshold_value = 100;
int threshold_max = 255;
Mat src, src_gray, dst;
const char* output_title = "convexhull_demo";
const char* input_title = "input";
RNG rng(12345);
void convexhull_demo(int, void*);

int main(int argc, char**argv)
{
	src = imread("2.jpg");
	if (!src.data) {
		printf("cannot load the image...\n");
		return -1;
	}

	namedWindow(input_title, CV_WINDOW_AUTOSIZE);

	cvtColor(src, src_gray, CV_BGR2GRAY);
	blur(src_gray, src_gray, Size(3, 3), Point(-1, -1));
	imshow(input_title, src);
	namedWindow(output_title, CV_WINDOW_AUTOSIZE);
	createTrackbar("threshhold_value", output_title, &threshold_value, threshold_max, convexhull_demo);
	convexhull_demo(0, 0);

	waitKey(0);
	return 0;

}
void convexhull_demo(int, void*) {

	Mat bin_output;
	vector<vector<Point>>contours;
	vector<Vec4i>hierachy;

	threshold(src_gray, bin_output, threshold_value, threshold_max, THRESH_BINARY);//阈值，二值化
	findContours(bin_output, contours, hierachy, RETR_TREE, CHAIN_APPROX_SIMPLE, Point(0, 0));//寻找轮廓
	
	vector<vector<Point>>convexs(contours.size());
	for (size_t i = 0; i < contours.size(); i++) {
		convexHull(contours[i], convexs[i], false, true);//寻找凸包
	}

	dst = Mat::zeros(src.size(), CV_8UC3);
	for (size_t k = 0; k < contours.size(); k++) {
		Scalar color = Scalar(rng.uniform(0, 255), rng.uniform(0, 255), rng.uniform(0, 255));//随机颜色
		drawContours(dst, contours, k, color, 2, 8, hierachy, 0, Point(0, 0));//绘制轮廓
		drawContours(dst, convexs, k, color, 2, 8, hierachy, 0, Point(0, 0));//绘制凸包
		}
	imshow(output_title, dst);
}

实验效果·