【C#】用EmguCV 绘制各种轮廓线

来源：互联网发布：美工运营对骂gif 编辑：程序博客网时间：2024/05/29 10:08

一般在做影像处理时，为提升效率，常会将影像转为二值影像后再进行处理。
在EmguCV内有许多找轮廓线的方法，但是随着版本更新，不同版本的函数
不见得会一样，每次都要重新查询实在很麻烦，那不如把他们记下来。

版本概要：
EmguCV版本：3.2.0.2682
编译器版本： Visual Studio 2017 Community
方案平台： x64 (许多导致程式无法执行的原因是因为没有改执行平台！)

正文开始。
首先我们用小画家画了一张图来作为范本—一朵云。
因为形状奇特，非常适合用来说明。
这里写图片描述

1. BoundingBox: 可以框住全部范围的矩形。

这是没有经过旋转地矩形，有经过旋转的矩形在后面讨论。

using System;using System.Windows.Forms;using System.Drawing;using Emgu.CV;using Emgu.CV.Structure;using Emgu.CV.CvEnum;using Emgu.CV.Util;namespace Test{    public partial class Form1 : Form    {        public Form1()        {            InitializeComponent();        }        private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)        {            Image<Gray, byte> I = new Image<Gray, byte>(@"D:\Test\1.jpg");            Image<Bgr, byte> DrawI = I.Convert<Bgr, byte>();            Image<Gray, byte> CannyImage = I.Clone();            CvInvoke.Canny(I, CannyImage, 255, 255, 5, true);            MyCV.BoundingBox(CannyImage, DrawI);            pictureBox1.Image = DrawI.Bitmap;        }    }    public class MyCV    {        public static void BoundingBox(Image<Gray, byte> src, Image<Bgr, byte> draw)        {            using (VectorOfVectorOfPoint contours = new VectorOfVectorOfPoint())            {                CvInvoke.FindContours(src, contours, null, RetrType.External,                                      ChainApproxMethod.ChainApproxSimple);                int count = contours.Size;                for (int i = 0; i < count; i++)                {                    using (VectorOfPoint contour = contours[i])                    {                        Rectangle BoundingBox = CvInvoke.BoundingRectangle(contour);                        CvInvoke.Rectangle(draw, BoundingBox, new MCvScalar(255, 0, 255, 255), 3);                    }                }            }        }    }}

这里写图片描述

注：后面的程式码仅写出操作的函数，省略主视窗及名称空间，请自行代换主视窗的程式码。

在这边常有看到一些范例程式会建议使用ApproxPolyDP这个方法，取得近似的形状，
经过测试，若是在一些精度需求不高的情况下可以这么做，但就这个云形的例子而言不建议这样做。
下面是采用ApproxPolyDP函数的程式码与结果。

public static void ApproxBoundingBox(Image<Gray, byte> src, Image<Bgr, byte> draw){    using (VectorOfVectorOfPoint contours = new VectorOfVectorOfPoint())    {        CvInvoke.FindContours(src, contours, null, RetrType.External,                              ChainApproxMethod.ChainApproxSimple);        int count = contours.Size;        for (int i = 0; i < count; i++)        {            using (VectorOfPoint contour = contours[i])            using (VectorOfPoint approxContour = new VectorOfPoint())            {                CvInvoke.ApproxPolyDP(contour, approxContour, CvInvoke.ArcLength(contour, true) * 0.05, true);                Rectangle BoundingBox = CvInvoke.BoundingRectangle(approxContour);                CvInvoke.Rectangle(draw, BoundingBox, new MCvScalar(255, 0, 255, 255), 3);            }        }    }}

这里写图片描述

可以看到有许多卷卷的地方，都被近似掉了，以至于框选出来的范围会失真。
但，若目标是长方形或三角形这种比较规则的形状，使用近似的方法可以提升执行的效率。

其实若是直接把轮廓线画出来就可以看得更清楚，近似后许多细节会消失。
以下是程式码与执行结果。

public static void DrawContour(Image<Gray, byte> src, Image<Bgr, byte> draw){    using (VectorOfVectorOfPoint contours = new VectorOfVectorOfPoint())    {        CvInvoke.FindContours(src, contours, null, RetrType.External,                                ChainApproxMethod.ChainApproxSimple);        int count = contours.Size;        for (int i = 0; i < count; i++)        {            using (VectorOfPoint contour = contours[i])            using (VectorOfPoint approxContour = new VectorOfPoint())            {                // 原始輪廓線                CvInvoke.DrawContours(draw, contours, i, new MCvScalar(255, 0, 255, 255), 3);                // 近似後輪廓線                CvInvoke.ApproxPolyDP(contour, approxContour,                                       CvInvoke.ArcLength(contour, true) * 0.02, true);                Point[] pts = approxContour.ToArray();                for(int j=0; j<pts.Length; j++)                {                    Point p1 = new Point(pts[j].X, pts[j].Y);                    Point p2;                    if (j == pts.Length - 1)                        p2 = new Point(pts[0].X, pts[0].Y);                    else                        p2 = new Point(pts[j+1].X, pts[j+1].Y);                    CvInvoke.Line(draw, p1, p2, new MCvScalar(255, 0, 0, 0), 3);                }            }        }    }}

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2. ConvexHull: 可以框住区块的最小多边形。

public static void ConvexHull(Image<Gray, byte> src, Image<Bgr, byte> draw){    using (VectorOfVectorOfPoint contours = new VectorOfVectorOfPoint())    {        CvInvoke.FindContours(src, contours, null, RetrType.External,                                ChainApproxMethod.ChainApproxSimple);        int count = contours.Size;        for (int i = 0; i < count; i++)        {            using (VectorOfPoint contour = contours[i])            {                PointF[] temp = Array.ConvertAll(contour.ToArray(),                                                new Converter<Point, PointF>(Point2PointF));                PointF[] pts = CvInvoke.ConvexHull(temp, true);                for (int j = 0; j < pts.Length; j++)                {                    Point p1 = new Point((int)pts[j].X, (int)pts[j].Y);                    Point p2;                    if (j == pts.Length - 1)                        p2 = new Point((int)pts[0].X, (int)pts[0].Y);                    else                        p2 = new Point((int)pts[j + 1].X, (int)pts[j + 1].Y);                    CvInvoke.Line(draw, p1, p2, new MCvScalar(255, 0, 255, 255), 3);                }            }        }    }}private static PointF Point2PointF(Point P){    PointF PF = new PointF    {        X = P.X,        Y = P.Y    };    return PF;}

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3. MinAreaBoundingBox: 可框住区域的最小矩形。

这是可旋转的矩形，意即找到面积最小，又可以框住该区域的矩形。

public static void MinAreaBoundingBox(Image<Gray, byte> src, Image<Bgr, byte> draw){    using (VectorOfVectorOfPoint contours = new VectorOfVectorOfPoint())    {        CvInvoke.FindContours(src, contours, null, RetrType.External,                                ChainApproxMethod.ChainApproxSimple);        int count = contours.Size;        for (int i = 0; i < count; i++)        {            using (VectorOfPoint contour = contours[i])            {                RotatedRect BoundingBox = CvInvoke.MinAreaRect(contour);                CvInvoke.Polylines(draw, Array.ConvertAll(BoundingBox.GetVertices(), Point.Round),                                    true, new Bgr(Color.DeepPink).MCvScalar, 3);            }        }    }}

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4. MinAreaCircle：可框住区域的最小圆形。

public static void MinAreaCircle(Image<Gray, byte> src, Image<Bgr, byte> draw){    using (VectorOfVectorOfPoint contours = new VectorOfVectorOfPoint())    {        CvInvoke.FindContours(src, contours, null, RetrType.External,                                ChainApproxMethod.ChainApproxSimple);        int count = contours.Size;        for (int i = 0; i < count; i++)        {            using (VectorOfPoint contour = contours[i])            {                CircleF circle = CvInvoke.MinEnclosingCircle(contour);                       CvInvoke.Circle(draw, new Point((int)circle.Center.X, (int) circle.Center.Y),                                (int)circle.Radius, new MCvScalar(255, 0, 255, 255), 3);            }        }    }}

这里写图片描述
在EmguCV内一种轮廓线就一种画法。
真的是要足够熟练才能够驾驭这些函数唉！

像是可怜的小夏已经陷在这些函数内好几天了，真是头昏眼花，临表泣涕，不知所云。

翻译自：dotblogs.com.tw 夏恩的程式笔记

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