OpenCV 提取轮廓的凸包、外包矩形、最小外包矩形、最小外包圆

1、提取轮廓的凸包

CONVEXHULL()函数(点我看OPENCV3.2帮助文档

OpenCV 提取轮廓的凸包、外包矩形、最小外包矩形、最小外包圆

函数调用形式:

void convexhul(InputArray points,OutputArray hull,bool clockwise=false,bool returnPoints=true)

输入:
第一个参数是要求凸包的点集
第二个参数是输出的凸包点,可以为vector,此时返回的是凸包点在原轮廓点集中的索引,也可以为vector,此时存放的是凸包点的位置
第三个参数是一个bool变量,表示求得的凸包是顺时针方向还是逆时针方向,true是顺时针方向。
第四个参数,第二个参数的返回类型是vector还是vector,可以忽略

示例:

 1 #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
 2 #include<iostream>  
 3 #include<vector>  
 4 #include<opencv2/opencv.hpp>  
 5 
 6 using namespace cv;
 7 using namespace std;
 8 
 9 int main()
10 {
11     Mat srcImage(Size(500, 500), CV_8UC3, Scalar(0));
12 
13     // 随机类RNG,默认的构造函数初始化为固定的值,随机“种子”也是固定的,还有一个带参数的构造函数,你可以指定“种子”,
14     // 用系统时间来指定,以确保每次执行都是“不同的种子” 从而得到不同的随机序列
15     RNG rng((unsigned)time(NULL));  
16 
17     char key;
18     while (1)
19     {
20         //随机生成一些点  
21         //首先就是随机生成点的总数量
22         int g_nPointCount = rng.uniform(10, 30);
23         //接下来就是随机生成一些点的坐标  
24         vector<Point> points;
25         for (int i = 0; i < g_nPointCount; i++)
26         {
27             Point midPoint;
28 
29             midPoint.x = rng.uniform(srcImage.cols / 4, srcImage.cols * 3 / 4);
30             midPoint.y = rng.uniform(srcImage.rows / 4, srcImage.rows * 3 / 4);
31 
32             points.push_back(midPoint);
33         }
34 
35         //显示刚刚随机生成的那些点 
36         for (int i = 0; i < g_nPointCount; i++)
37         {
38             circle(srcImage, points[i], 0, Scalar(rng.uniform(0, 255), rng.uniform(0, 255), rng.uniform(0, 255)), 3);
39         }
40 
41         //计算凸包 
42         vector<int> hull;
43         convexHull(Mat(points), hull, true);
44         //绘制凸包
45         int hullcount = (int)hull.size();
46         Point pt0 = points[hull[hullcount - 1]];
47         for (int i = 0;i < hullcount;i++)
48         {
49             Point pt = points[hull[i]];
50             line(srcImage, pt0, pt, Scalar(0, 255, 0), 1, LINE_AA);
51             pt0 = pt;
52         }
53 
54         imshow("效果图", srcImage);
55 
56         key = waitKey();
57         if (key == 27)
58             break;
59         else
60             srcImage = Scalar::all(0);
61     }
62 
63     return 0;
64 }

效果:

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2、提取轮廓的外包矩形

BOUNDINGRECT()函数(点我看OPENCV3.2帮助文档

OpenCV 提取轮廓的凸包、外包矩形、最小外包矩形、最小外包圆

函数作用:

计算轮廓的外包矩形,矩形是与图像上下边界平行的

函数调用形式:

Rect boundingRect(InputArray points)

输入:二维点集,点的序列或向量 (Mat)
返回:Rect

示例:

 1 #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
 2 #include<iostream>  
 3 #include<vector>  
 4 #include<opencv2/opencv.hpp>  
 5 
 6 using namespace cv;
 7 using namespace std;
 8 
 9 int main()
10 {
11     Mat srcImage(Size(500, 500), CV_8UC3, Scalar(0));
12 
13     // 随机类RNG,默认的构造函数初始化为固定的值,随机“种子”也是固定的,还有一个带参数的构造函数,你可以指定“种子”,
14     // 用系统时间来指定,以确保每次执行都是“不同的种子” 从而得到不同的随机序列
15     RNG rng((unsigned)time(NULL));  
16 
17     char key;
18     while (1)
19     {
20         //随机生成一些点  
21         //首先就是随机生成点的总数量
22         int g_nPointCount = rng.uniform(10, 30);
23         //接下来就是随机生成一些点的坐标  
24         vector<Point> points;
25         for (int i = 0; i < g_nPointCount; i++)
26         {
27             Point midPoint;
28 
29             midPoint.x = rng.uniform(srcImage.cols / 4, srcImage.cols * 3 / 4);
30             midPoint.y = rng.uniform(srcImage.rows / 4, srcImage.rows * 3 / 4);
31 
32             points.push_back(midPoint);
33         }
34 
35         //显示刚刚随机生成的那些点 
36         for (int i = 0; i < g_nPointCount; i++)
37         {
38             circle(srcImage, points[i], 0, Scalar(rng.uniform(0, 255), rng.uniform(0, 255), rng.uniform(0, 255)), 3);
39         }
40         //寻找外包矩阵
41         Rect maxRect = boundingRect(points);
42         //绘制外包矩阵
43         rectangle(srcImage, maxRect, Scalar(0, 255, 0));
44 
45         imshow("效果图", srcImage);
46 
47         key = waitKey();
48         if (key == 27)
49             break;
50         else
51             srcImage = Scalar::all(0);
52     }
53 
54     return 0;
55 }

效果图:

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3、提取轮廓的最小外包矩形

MINAREARECT()函数(点我看OPENCV3帮助文档

OpenCV 提取轮廓的凸包、外包矩形、最小外包矩形、最小外包圆

函数作用:

主要求得包含点集最小面积的矩形,这个矩形是可以有偏转角度的,可以与图像的边界不平行

函数调用形式:

RotatedRect minAreaRect(InputArray points)

输入:二维点集,点的序列或向量 (Mat)
返回:RotatedRect

示例:

 1 #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
 2 #include<iostream>  
 3 #include<vector>  
 4 #include<opencv2/opencv.hpp>  
 5 
 6 using namespace cv;
 7 using namespace std;
 8 
 9 int main()
10 {
11     Mat srcImage(Size(500, 500), CV_8UC3, Scalar(0));
12 
13     // 随机类RNG,默认的构造函数初始化为固定的值,随机“种子”也是固定的,还有一个带参数的构造函数,你可以指定“种子”,
14     // 用系统时间来指定,以确保每次执行都是“不同的种子” 从而得到不同的随机序列
15     RNG rng((unsigned)time(NULL));  
16 
17     char key;
18     while (1)
19     {
20         //随机生成一些点  
21         //首先就是随机生成点的总数量
22         int g_nPointCount = rng.uniform(10, 30);
23         //接下来就是随机生成一些点的坐标  
24         vector<Point> points;
25         for (int i = 0; i < g_nPointCount; i++)
26         {
27             Point midPoint;
28 
29             midPoint.x = rng.uniform(srcImage.cols / 4, srcImage.cols * 3 / 4);
30             midPoint.y = rng.uniform(srcImage.rows / 4, srcImage.rows * 3 / 4);
31 
32             points.push_back(midPoint);
33         }
34 
35         //显示刚刚随机生成的那些点 
36         for (int i = 0; i < g_nPointCount; i++)
37         {
38             circle(srcImage, points[i], 0, Scalar(rng.uniform(0, 255), rng.uniform(0, 255), rng.uniform(0, 255)), 3);
39         }
40 
41         //寻找最小外包矩形
42         RotatedRect minRect = minAreaRect(points);
43 
44         Point2f fourPoint2f[4];
45         //将minRect的四个顶点坐标值放到fourPoint的数组中  
46         minRect.points(fourPoint2f);
47 
48         //根据得到的四个点的坐标  绘制矩形  
49         for (int i = 0; i < 3; i++)
50         {
51             line(srcImage, fourPoint2f[i], fourPoint2f[i + 1], Scalar(0,0,255), 3);
52         }
53         line(srcImage, fourPoint2f[0], fourPoint2f[3], Scalar(0, 0, 255), 3);
54 
55         imshow("效果图", srcImage);
56 
57         key = waitKey();
58         if (key == 27)
59             break;
60         else
61             srcImage = Scalar::all(0);
62     }
63 
64     return 0;
65 }

效果图:

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ROTATEDRECT类的详解,参见我另一篇博客:【OPENCV3学习笔记】ROTATEDRECT类 详解

4、提取轮廓的最小外包圆

minEnclosingcircle()(点我看OpenCV3帮助文档
OpenCV 提取轮廓的凸包、外包矩形、最小外包矩形、最小外包圆

函数调用形式:

void minEnclosingcircle(InputArray points,Point2f& center,float& radius)

输入:二维点集,点的序列vector< point >或向量 (Mat) ,圆心坐标,半径

示例:

 1 #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
 2 #include<iostream>  
 3 #include<vector>  
 4 #include<opencv2/opencv.hpp>  
 5 
 6 using namespace cv;
 7 using namespace std;
 8 
 9 int main()
10 {
11     Mat srcImage(Size(500, 500), CV_8UC3, Scalar(0));
12 
13     // 随机类RNG,默认的构造函数初始化为固定的值,随机“种子”也是固定的,还有一个带参数的构造函数,你可以指定“种子”,
14     // 用系统时间来指定,以确保每次执行都是“不同的种子” 从而得到不同的随机序列
15     RNG rng((unsigned)time(NULL));  
16 
17     char key;
18     while (1)
19     {
20         //随机生成一些点  
21         //首先就是随机生成点的总数量
22         int g_nPointCount = rng.uniform(10, 30);
23         //接下来就是随机生成一些点的坐标  
24         vector<Point> points;
25         for (int i = 0; i < g_nPointCount; i++)
26         {
27             Point midPoint;
28 
29             midPoint.x = rng.uniform(srcImage.cols / 4, srcImage.cols * 3 / 4);
30             midPoint.y = rng.uniform(srcImage.rows / 4, srcImage.rows * 3 / 4);
31 
32             points.push_back(midPoint);
33         }
34 
35         //显示刚刚随机生成的那些点 
36         for (int i = 0; i < g_nPointCount; i++)
37         {
38             circle(srcImage, points[i], 0, Scalar(rng.uniform(0, 255), rng.uniform(0, 255), rng.uniform(0, 255)), 3);
39         }
40 
41 
42         //在生成的那些随机点中寻找最小包围圆形  
43         Point2f center; //圆心
44         float radius; //半径
45         minEnclosingCircle(points, center, radius);
46 
47         //根据得到的圆形和半径  绘制圆形  
48         circle(srcImage, static_cast<Point>(center), (int)radius, Scalar(rng.uniform(0, 255), rng.uniform(0, 255), rng.uniform(0, 255)), 3);
49 
50         imshow("效果图", srcImage);
51 
52         key = waitKey();
53         if (key == 27)
54             break;
55         else
56             srcImage = Scalar::all(0);
57     }
58 
59     return 0;
60 }

效果图:

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