opencv用序列存储轮廓
查找轮廓
轮廓到底是什么?一个轮廓一般对应一系列的点,也就是图像中的一条曲线.表示的方法可能根据不同情况而有所不同.有多重方法可以表示曲线.在opencv中一般用序列来存储轮廓信息.序列中的每一个元素是曲线中一个点的位置.关于序列表示的轮廓细节将在后面讨论,现在只要简单把轮廓想象为使用cvseq表示的一系列的点就可以了.
函数cvfindcontours()从二值图像中寻找轮廓.cvfindcontours()处理的图像可以是从cvcanny()函数得到的有边缘像素的图像,或者是从cvthreshold()及cvadaptivethreshold()得到的图像,这时的边缘是正和负区域之间的边界.
图8-2描述了cvfindcontours的函数功能,图像的上半部分是神色背景和白色区域(被从a到e标记)的测试图像.下半部分是使用cvfindcountours()函数后会得到的轮廓的说明.这些轮廓被标记为cx或hx,c表示轮廓(contour),h表示孔(hole),x表述数字.其中一些轮廓用虚划线表示;表明他们是白色区域的外部边界(例如,非0区域).孔(hole)的外部边界(例如,非0区域)即白色区域的内部边界.在图中是用电线表示外部边界的.opencv的cvfindcontours()函数可区分内部和外部边界.
包含的概念在很多应用中都非常重要.因此.opencv允许得到的轮廓被聚合成一个轮廓树,从而把包含关系编码到树结构中.这个测试图的轮廓树在根节点的轮廓叫c0,孔h00和h01是它的字子节点.这些轮廓中直接包含轮廓称为他们的子节点,以此类推.
现在来看cvfindcontours()函数
intcvfindcontours(cvarr*image,cvmemstorage*storage,cvseq**first_contour,
intheader_sizecv_default(sizeof(cvcontour)),
intmodecv_default(cv_retr_list),
intmethodcv_default(cv_chain_approx_simple),
cvpointoffsetcv_default(cvpoint(0,0)));
第一个参数 image是输入图像,图像必须是8位单通道图像,并且应该被转化成二值的(例如,所有非0像素的值都是一个定值).cvfindcontours()运行的时候,这个图像会被直接涂改,因此如果是将来还有用的图像,应该复制之后再传给cvfindcontours().
storage 是内存存储器,cvfindcontours()找到的轮廓记录在此内存里.正如之前所说,这个存储器的空间应该由cvcreatememstorage()分配.
first_contour 是指向cvseq*的一个指针firstcontour.无需动手,cvfindcontours()会自动分配该指针.实际上,只要在这里传一个指针就可以了函数会自动设置.不需要分配和释放(new/delete或者malloc/free).就是这个指针(例如,*firstcontour)指向轮廓树的首地址(head).cvfindcontours()返回值是,找到的所有轮廓的个数
cvseq* firstcontout = null;
cvfindcontours(..., &firstcontour, ...);
headersize告诉cvfindcontours()更多有关对象分配的信息,它可以被设定为sizeof(cvcontour)或者sizeof(cvchain)(当近似方法参数method被设定为cv_chain_code时使用后者).最后是mode和method参数,他们分别指定计算方法和如何计算.
mode变量可以被设置为以下四个选项之一: cv_retr_external, cv_retr_list, cv_retr_ccomp或cv_retr_tree.mode的值向cvfindecontours()说明需要的轮廓类型,和希望的放回值形式.具体说来,mode的值决定把找到的轮廓如何挂到轮廓树节点变量(h_prev,h_next,v_prev和v_next)上,图8-3展示了四种可能的mode值所得到的结果的拓扑结构.
每中情况下,结构都可以看成是被横向连接(h_next和h_prev)联系和被纵向连接(v_next和v_prev)不同的层次.
cv_retr_external 只检测出最外的轮廓.图8-2中,只有一个最外轮廓,因此图8-3中第一个轮廓指向最外的序列,除此之外没有别的连接
cv_retr_list 检测所有的轮廓并将他们保存到表(list)中.图8-3描绘了从图8-2样图中得到的表.在这个例子中,有8条轮廓被找到,他们相互之间有h_prev和h_next连接(这里并没有使用v_prev和v_next)
cv_retr_ccomp 检出所有的轮廓并将他们组织成双层结构(two-level hierarchy),顶层边界是所有成份的外界边界,第二层边界是空的边界.图8-3中,我们能看到5个外部边界,其中3个包含孔.孔被v_next和v_prev可以只包括一个值,此节点可以只有一个子节点.c0中有两个孔,因为v_next可以值包括一个值,次节点可以只有一个子节点.c0之内的所有孔相互间有h_prev和h_next指针连接.
cv_retr_tree 检出所有轮廓并且重新建立网状的轮廓结构.在我们给出的例子中(图8-2和8-3中),这意味着根节点是最外的轮廓c0.c0之下是空h00,在同一层次中与另一个孔h01相连接.同理,每个孔都有子节点(相对应的是c000和c010),这些子节点与父节点被垂直连接起来.这个步骤一直持续到图像最内层的轮廓,这些轮廓会成为树叶节点.
以下的五个值与方法相关(例如轮廓会如何被近似).
cv_chain_code 用freeman链码输出轮廓,其他方法输出多边形(顶点的序列)
cv_chain_approx_none 将链码编码中的所有点转换为点
cv_chain_approx_simple 压缩水平,垂直或斜的部分,只保存最后一个点
cv_chain_approx_tc89_l1或cv_chain_approx_tc89_kcos使用ten-chin链逼近算法中的一个
cv_link_runs 与上述算法完全不同的算法,连接所有水平层次的轮廓.此方法只可与cv_retr_list搭配使用.
使用序列表示轮廓
当调用cvfindcontours函数的时候,返回多个序列.序列的类型依赖与调用cvfindcontours时 所传递的参数.默认情况下使用cv_retr_list和cv_chain_approx_simple参数.
序列中保存一系列的点,这些点构成轮廓,轮廓是本章的重点.轮廓只是序列所能表示物体的一种.轮廓的点的序列,可以用来表示图像空间中的曲线.这种点的序列很常用,所有需要有专门的函数来帮助我们对他进行处理.下面是一组这样的处理函数.
intcvfindcontours(cvarr*image,cvmemstorage*storage,
cvseq**first_contour,
intheader_sizecv_default(sizeof(cvcontour)),
intmodecv_default(cv_retr_list),
intmethodcv_default(cv_chain_approx_simple),
cvpointoffsetcv_default(cvpoint(0,0)));
cvcontourscannercvstartfindcontours(cvarr*image,
cvmemstorage*storage,
intheader_sizecv_default(sizeof(cvcontour)),
intmodecv_default(cv_retr_list),
intmethodcv_default(cv_chain_approx_simple),
cvpointoffsetcv_default(cvpoint(0,0)));
cvseq*cvfindnextcontour(cvcontourscannerscanner);
voidcvsubstitutecontour(cvcontourscannerscanner,cvseq*new_contour);
/*releasescontourscannerandreturnspointertothefirstoutercontour*/
cvseq*cvendfindcontours(cvcontourscanner*scanner);
/*approximatesasinglefreemanchainoratreeofchainstopolygonalcurves*/
cvseq*cvapproxchains(cvseq*src_seq,
cvmemstorage*storage,
intmethodcv_default(cv_chain_approx_simple),
doubleparametercv_default(0),
intminimal_perimetercv_default(0),
intrecursivecv_default(0));
第一函数是cvfindcontours(),在前面已经提到.接着是cvstartfindcontiors()函数,它和cvfin的contours()功能类似.但是cvstartfindcontours()每次放回一个轮廓,而不像cvfincontours()那样一次查找所有轮廓然后统一返回.调用cvstartfindcontours()函数后,返回一个cvsequencescanner结构.cvsequencescanner结构中包含一些状态信息,这些信息不可读.你可以通过在cvsequencescabber结构上依次调用cvfinnextcontour()来查找剩余的轮廓.当全部轮廓都被找完之后,cvfindnextcontour()将放回null
cvsubstitutecontour()函数用于替换scanner指向的轮廓.该函数的一个特性是,如果参数 new_contour为null,那么当前的轮廓将被从scanner指定的树或链表中删除(受影响的序列会作适当更新,来保证不会有指针指向不存在的物体).
函数cvendfindcontour()结束轮廓查找,并且将scanner设置为结束状态.注意,scanner并没有被删除,实际上该函数返回的是指针所指序列的第一个元素.
最后一个函数cvapproxchains()函数.该函数将freeman链转换为多边形表示(精确转换或者近似拟合).
freeman链码
一般情况下,通过cvfindcountours获取的轮廓是一系列顶点的序列.另一种不同的表达是设置method参数为cv_chain_code,然后生成轮廓.当选者cv_chain_code标志的时候,检测的轮廓通过freemain链码[freeman67](图8-4)的方式返回.在freeman链码中,多边形被表示为一系列的位移,每一个位移有8个方向,这8个方向使用整数0到7表示.freeman链码对于识别一些形状的物体很有帮助.如果得到的是freeman链码,可以通过以下两个函数读出每个点
voidcvstartreadchainpoints(cvchain*chain,
cvchainptreader*reader);
cvpointcvreadchainpoint(cvchainptreader*reader);
第一个函数用来初始化freeman链cvchainptreader结构,第二个函数通过cvchainptreader来读每个点,cvchainptreader对应当前状态.结构cvchain从cvseq扩展得来.和cvcontourscanner从多个轮廓间迭代一样,cvchainptreader用于迭代一个使用freemain链码表示轮廓中的每个点.cvchainptreader和cvseqreader的用法类似.如您所期望,当所有点都读完后,返回cvchainptreader值为null.
绘制轮廓
一个经常使用的功能是在屏幕上绘制检测到的轮廓.绘制可以用cvdrawcontours函数完成
/*drawscontouroutlinesorfilledinteriorsontheimage*/
voidcvdrawcontours(cvarr*img,cvseq*contour,
cvscalarexternal_color,cvscalarhole_color,
intmax_level,
intthicknesscv_default(1),
intline_typecv_default(8),
cvpointoffsetcv_default(cvpoint(0,0)));
第一个参数为要绘制轮廓的图像.第二个参数是要绘制的轮廓,他不像乍看上去那么简单,他是轮廓树的根节点.其他的参数(主要是max_level)将会控制如何绘制轮廓树.下一个参数很容易理解,是绘制轮廓所用的颜色.但是hole_color那?请回忆轮廓的分类,有外轮廓,也有洞(图8-2中的虚划线和点线).无论绘制单个轮廓还是轮廓树中的所有轮廓,标记为洞的轮廓都会使用hole_color指定的颜色绘制.
通过max_level变量可以告诉cvdrawconturs() 如何处理通过节点树变量连结到一个轮廓上的其他任何轮廓.此变量可以被设置为遍历轮廓的最大深度.因此max_level = 0表示与输入轮廓属于同意等级的所有轮廓(更具体的说,输入轮廓和与其相邻的轮廓被画出),max_level = 1表示与输入轮廓属于同一登记的所有轮廓与其子节点被画出,以此类推.如果项要画的轮廓是由cvfindcontous()的cv_retr_ccomp或cv_retr_tree模式得到的话,max_level的负值也是被支持的.在这种情况下,max_level=-1表示只有输入轮廓被画出,以此类推,max_level = -2 表示输入轮廓与其直系(仅直接相连的)子节点会被画出,以此类推.
参数thickness和line_type就如其字面含义所示.最后,我们可以给绘图程序一个偏移量,这样轮廓可以被画在指定的精确坐标上.当轮廓坐标被转换成质心坐标或其他局部坐标系的时候,这个特性非常有用.如果在图像上的不同感兴趣的区域多次执行cvfindcontour(),然后又想将所有结果在原来大图像上显示出来,便宜量offset也很有用.相反,可以先从大图提取出一个轮廓,然后在用offset和填充,在小图像上形成和轮廓对应的蒙板(mask);
轮廓例子
首先创建一个窗口用于显示图像,滑动条(trackbar)用于设置阈值,然后对采二值化后的图像提取轮廓并绘制轮廓.当控制参数的滑动条变换时,图像被更新.
#includestdafx.h
#include
#include
iplimage*g_image=null;
iplimage*g_gray=null;
intg_thresh=100;
cvmemstorage*g_storage=nullptr;
voidon_trackbar(int)
{
if(g_storage==nullptr)
{
g_gray=cvcreateimage(cvgetsize(g_image),8,1);
g_storage=cvcreatememstorage(0);
}
else
{
cvclearmemstorage(g_storage);
}
cvseq*contours=null;
cvcvtcolor(g_image,g_gray,cv_bgr2gray);
cvthreshold(g_gray,g_gray,g_thresh,255,cv_thresh_binary);
cvfindcontours(g_gray,g_storage,&contours);
cvzero(g_gray);
if(contours)
{
cvdrawcontours(g_gray,contours,cvscalarall(255),cvscalarall(255),100);
}
cvshowimage(contours,g_gray);
}
int_tmain(intargc,_tchar*argv[])
{
g_image=cvloadimage(c:\\users\\chenchao\\desktop\\细胞图象\\正常的红细胞\\5.bmp);
cvnamedwindow(contours,1);
cvcreatetrackbar(threshold,contours,&g_thresh,300,on_trackbar);
on_trackbar(0);
cvwaitkey(0);
printf(hello);
return0;
}
如果全局参数g_storage为null的话,则用cvcreatememsotrage(0)创建一个内存存储器.g_gray被初始化为和g_image同样大小的黑色图像,但是为单通道图像.如果g_storage非空的话,则先用cvclearmemstorage清空内存存储器的中间,这样以便重复利用内存存储器中的资源.然后创建一个cvseq*指针,该指针用来保存cvfindcountours()检测到的轮廓.
然后g_image被转换为灰度图像,接着用g_thresh为参数进行二值化处理,得到的二值图像保存在g_gray中.cvfindcontours从二值图像g_gray查找轮廓,然后将得到的轮廓用cvdrawcontours()函数绘制为白色到灰度图像.最终图像在窗口中显示出来,并将在回调函数开始处申请的结构释放.
另一个轮廓的例子
在上例中,我们检测出输入图像的轮廓,然后逐个绘制没格轮廓.从这个例子中,我们可以了解到轮廓检测方法(如代码中是cv_retr_list)以及max_depth(代码中是0)等参数的细节.如果设置的max_depth是一个比较大的值,你可以发现cvfindcountours()返回的轮廓是通过h_next连接被遍历.对于其他一些拓扑结构(cv_retr_tree,cv_reer_ccomp等),你会发现有些轮廓被画过不只一次
例8-3 在输入图像上寻找并绘制轮廓
int_tmain(intargc,_tchar*argv[])
{
cvnamedwindow(src);
iplimage*img_8uc1=cvloadimage(c:\\users\\chenchao\\desktop\\细胞图象\\正常的红细胞\\5.bmp,0);
iplimage*img_edge=cvcreateimage(cvgetsize(img_8uc1),8,1);
iplimage*img_8uc3=cvcreateimage(cvgetsize(img_8uc1),8,3);
cvthreshold(img_8uc1,img_edge,128,255,cv_thresh_binary);
cvmemstorage*storage=cvcreatememstorage(0);
cvseq*first_contour=nullptr;
intnc=cvfindcontours(img_edge,storage,&first_contour,sizeof(cvcontour),cv_retr_list);
intn=0;
printf(totalcontoursdetected:%d\n,nc);
for(cvseq*c=first_contour;c!=null;c=c->h_next)
{
cvcvtcolor(img_edge,img_8uc3,cv_gray2bgr);
cvdrawcontours(img_8uc3,c,cvscalar(0,255,0),cvscalar(0,0,255),0,2,8);
printf(contours#%d\n,n);
cvshowimage(src,img_8uc3);
printf(%delements:\n,c->total);
for(inti=0;itotal;++i)
{
cvpoint*p=cv_get_seq_elem(cvpoint,c,i);
printf((%d,%d)\n,p->x,p->y);
}
cvwaitkey(0);
n++;
}
printf(finishedallcontours.\n);
cvcvtcolor(img_8uc1,img_8uc3,cv_gray2bgr);
cvshowimage(src,img_8uc3);
cvwaitkey(0);
cvdestroywindow(src);
cvreleaseimage(&img_8uc1);
cvreleaseimage(&img_8uc3);
cvreleaseimage(&img_edge);
return0;
}
深入分析轮廓
多边形逼近
当我们绘制一个多边形或者进行形状分析的时候,通常需要使用多边形毕竟一个轮廓,使顶点数目变少.有多种方法可以实现这个功能,opencv实现了其中的一种逼近算法.函数cvapproxpoly是该算法的一种实现,可以处理轮廓的序列.
(cvseq*)cvapproxpoly(constvoid*src_seq,
intheader_size,cvmemstorage*storage,
intmethod,doubleeps,
intrecursivecv_default(0));
我们可以传递一个列表或者数状序列给cvapproxpoly,然后对其表示的轮廓进行处理.函数返回值对应第一个轮廓,同样我们可用通过h_next(以及v_next)来访问返回其他的轮廓.
因为cvapproxpoly在返回结果的时候需要创建新的对象,因此 需要指定一个内存存储器以及头结构大小.(一般为sizeof(cvcontour)).
逼急算法目前只可使用cv_poly_approx_dp.另外两个参数为逼近算法参数(目前只用到第一个).eps参数指定逼近的精度.如果想了解这个参数如何起作用的的必须仔细了解具体的算法.最后一个参数指定是否针对全部的轮廓(通过h_next和v_next可达的)进行逼近
如果为0,则表示只处理src_seq指向轮廓.
下面简要介绍一下算法的工作原理.参考图8-5,算法先从轮廓(图b)选择2个最远的点,然后将2个连成一个线段(图c),然后再查找轮廓上到线段距离最远的点,添加到逼近后的心轮廓(图d).算法反复迭代,不断将最远点的添加到结果中.直到所有点的点到多边形的最短距离小于eps参数指定的精度(图f).从这里可以看出,精度和轮廓的周长,或者外包矩形周长的几分之一比较合适.
曲线逼近的过程和寻找关掉点的过程密切相关。跟曲线上的其他点相比，关键点是那些包含曲线信息比较多的点。关键点在逼近算法以及其他应用中都会涉及。函数cvfinddominantpoints()实现了被称为ipan*[chetvreikov99]的算法.
cvseqcvfinddominantpoints(cvseq*contour,
cvmemstorage*storage,
intmetod=cv_dominant_ipan,
doubleparameter1=0,
doubleparameter2=0,
doubleparameter3=0,
doubleparameter4=0);
本质上,ipan算法通过扫描轮廓上并在曲线内部使用可能顶点构造三角形来实现.对于三角形的大小和张角有特殊要求.在此某一特定的全局阈值和它的相邻的张角小的情况下,具有大张角的点被保留.
函数cvfinddominantpoints()按照惯例使用参数cvseq* 和cvmemstorage* .并且要求指定一个方法,和cvapproxpoly()相同,目前可供选择的方法只有一个,就是cv_dominant_ipan.
接下来四个参数是:最短距离dmin,最长距离dmax,相邻距离dn和最大角度θmax.如图8-6所示,算法首先把所有两边距离rpa和rpb在dmin和dmax之间,θab <θmax的三角形找出来.然后保留对于距离dn(dn的大小不得超过dmax)有最小夹角θab的所有点p.dmin,dmax,dn和θmax典型值可以是7,9,9,150(最后一个参数是以度数为单位的角大小).
特性概括
轮廓处理中经常遇到的另一个任务是计算一些轮廓变化的概括特性.这可能包括长度或者其他一些反映轮廓整体大小的度量.另一个有用的特性是轮廓的轮廓矩(contourmoment),可以用来概括轮廓的总形状特性
长度
函数cvcontourperimeter()作用于一个轮廓并返回其长度.事实上,此函数是一个调用函数cvarclength()的宏.
cvapi(double)cvarclength(constvoid*curve,
cvsliceslicecv_default(cv_whole_seq),
intis_closedcv_default(-1));
cv_inlinedoublecvcontourperimeter(constvoid*contour)
{
returncvarclength(contour,cv_whole_seq,1);
}
cvarclength()的第一参数是轮廓,其形式可以是点的序列(cvcontour*或cvseq*)或任一n×2的点的数组.后边的参数是slice,以及表明是否将轮廓视为闭合的一个布尔类型(例如,是否将轮廓的最后一个点视为和第一个点有连接).slice可以让我们只选择曲线上的点的部分集合.
一个和cvarclength()有紧密关系的函数是cvcontourarea(),如其名称所示,这个函数同于计算轮廓的面积.函数的参数contour和slice和cvarclength()一样.
cvapi(double)cvcontourarea(constcvarr*contour,
cvsliceslicecv_default(cv_whole_seq),
intorientedcv_default(0));
边界框
当然长度和面积只是轮廓的简单特性,更复杂一些的特性描述应该是矩形边界框,圆形边界框或椭圆形边界框.有两种方法可以得到矩形边界框,圆形与椭圆形编辑框各只有一种方法.
cvapi(cvrect)cvboundingrect(cvarr*points,
intupdatecv_default(0));
cvapi(cvbox2d)cvminarearect2(constcvarr*points,
cvmemstorage*storagecv_default(null));
最简单的方法是调用函数cvboundingrect();它将放回一个包围轮廓的cvrect.第一个参数points可以是由点组成的序列,一个轮廓(cvcontour*)或者一个n×1双通道的矩阵(cvmat*).为了理解第二个参数update,我们需要想想前面的描述,当时说cvcontour并不完全等于cvseq;cvseq能实现的cvcontour都可以实现,cvcontour甚至能做的更多一点.其中一个附加功能就是cvrect成员可以记载轮廓自己的边界框.如果调用函数cvboundingrect()时参数update设置为0,便可以直接从cvcoutour的成员中获取边界框;如果将uodate设置为1,边界框便会被计算出(cvcontour成员的内容也会被更新).
cvboundingrect()得到的长方形的一个问题是,cvrect只能表现一个四边水平和竖直的长方形.然而函数cvminarearect2()可以返回一个包围轮廓最小的长方形,这个长方形可能是倾斜的;请看图8-7,该函数的参数和cvboundingrect()的相似.opencv的数据类型cvbox2d就是用来表述这样的长方形状的.
typedefstructcvbox2d
{
cvpoint2d32fcenter;/*centerofthebox.*/
cvsize2d32fsize;/*boxwidthandlength.*/
floatangle;/*anglebetweenthehorizontalaxis */
/*andthefirstside(i.e.length)indegrees*/
}
cvbox2d;
圆形和椭圆形边界
接着我们来看函数cvminenclosingcircle().该函数和矩形边界框的作用基本相同,输入同样很灵活,可以是点的序列,也可以是二维点的数组.
cvapi(int)cvminenclosingcircle(constcvarr*points,
cvpoint2d32f*center,
float*radius);
opencv里没有专门用来表示圆的结构,因此需要给函数cvminenclosingcircle()传递中心和浮点型半径的两个指针来获取计算结果.
与最小包围圆一样,opencv提供一函数来拟合一组点,以获取最佳拟合椭圆
cvapi(cvbox2d)cvfitellipse2(constcvarr*points);
cvminenclosingcircle()和cvfitellipse2()的细微差别在于,前者只简单计算完全包围已有轮廓的最小圆,而后者使用拟合函数返回一个与轮廓最相近似的椭圆.这意味着并不是轮廓中所有的点都会被包在cvfitellipse2()返回的椭圆中.该拟合由最小二乘拟合方法算出.
椭圆的拟合结果由cvbox2d结构体返回,给出的矩形正好完全包围椭圆,如图8-8所示.
几何
在处理cvbox2d或多边形边界的时候,经常需要进行多边形以及边界框的重叠判断.opencv提供了一组方便的小函数用于此类测试.
cvapi(cvrect)cvmaxrect(constcvrect*rect1,
constcvrect*rect );
cvapi(void)cvboxpoints(cvbox2dbox,cvpoint2d32fpt[4]);
/*initializessequenceheaderforamatrix(columnorrowvector)ofpoints-awrapperforcvmakeseqheaderforarray(itdoesnotinitializeboundingrectangle!!!)*/
cvapi(cvseq*)cvpointseqfrommat(intseq_kind,
constcvarr*mat,
cvcontour*contour_header,
cvseqblock*block);
/*checkswhetherthepointisinsidepolygon,outside,onanedge(at avertex).returnspositive,negativeorzerovalue,
correspondingly.optionally,measuresasigneddistancebetween
thepointandthenearestpolygonedge(measure_dist=1)*/
cvapi(double)cvpointpolygontest(constcvarr*contour,
cvpoint2d32fpt,intmeasure_dist);
第一个函数cvmaxrect()根据输入的2个矩形计算,他们的最小外包矩形.
下一个使用函数cvboxpoints()用于计算cvbox2d结构表示矩形的4个顶点.当然你也可以自己通过三角函数计算,不过这令人头大,而简单调用一下这个函数则可求出.
第三实用函数cvpointseqfrommat()从mat中初始化序列.这在你需要使用轮廓相关的函数,但是函数又不支持矩阵参数的时候使用.第一个参数用于指定点序列类型,seq_kind可以为以下类型:点集为0;曲线为cv_seq_kind_curve;封闭曲线为cv_seq_kind_curve|cv_seq_flag_closed.第二个参数是输入的矩阵,该参数是连续的1维向量.矩阵类型必须为cv_32c2或cv_32fc2.
下面的两个参数是指针,指针指向的内容通过该函数填充.contour_header参数对应轮廓结构,一般要事先创建,不过由该函数负责初始化.block参数同样如此,也是由该函数复杂初始化.最后,该函数放回一个类型为cvseq*的序列指针,指向你输入的序列头*contour_header.返回值跟输入参数相同只是为了使用该函数时更方便,因为这样你就可以将该函数当作某个轮廓函数的参数使用,代码写入同一行.
最后一个平面几个相关的函数是cvpointpolygontest(),用于测试一个点是否在多边形的内部.如果参数measure_dist非零,函数返回值是点到多边形最近距离.如果measure_dist为0,函数返回+1,-1,0,分别表示在内部,外部,在多边形边上.参数contour可以是序列,也可以是2通道矩阵向量.
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轮廓到底是什么?一个轮廓一般对应一系列的点,也就是图像中的一条曲线.表示的方法可能根据不同情况而有所不同.有多重方法可以表示曲线.在opencv中一般用序列来存储轮廓信息.序列中的每一个元素是曲线中一个点的位置.关于序列表示的轮廓细节将在后面讨论,现在只要简单把轮廓想象为使用cvseq表示的一系列的点就可以了.
函数cvfindcontours()从二值图像中寻找轮廓.cvfindcontours()处理的图像可以是从cvcanny()函数得到的有边缘像素的图像,或者是从cvthreshold()及cvadaptivethreshold()得到的图像,这时的边缘是正和负区域之间的边界.
图8-2描述了cvfindcontours的函数功能,图像的上半部分是神色背景和白色区域(被从a到e标记)的测试图像.下半部分是使用cvfindcountours()函数后会得到的轮廓的说明.这些轮廓被标记为cx或hx,c表示轮廓(contour),h表示孔(hole),x表述数字.其中一些轮廓用虚划线表示;表明他们是白色区域的外部边界(例如,非0区域).孔(hole)的外部边界(例如,非0区域)即白色区域的内部边界.在图中是用电线表示外部边界的.opencv的cvfindcontours()函数可区分内部和外部边界.
包含的概念在很多应用中都非常重要.因此.opencv允许得到的轮廓被聚合成一个轮廓树,从而把包含关系编码到树结构中.这个测试图的轮廓树在根节点的轮廓叫c0,孔h00和h01是它的字子节点.这些轮廓中直接包含轮廓称为他们的子节点,以此类推.
现在来看cvfindcontours()函数
intcvfindcontours(cvarr*image,cvmemstorage*storage,cvseq**first_contour,
intheader_sizecv_default(sizeof(cvcontour)),
intmodecv_default(cv_retr_list),
intmethodcv_default(cv_chain_approx_simple),
cvpointoffsetcv_default(cvpoint(0,0)));
第一个参数 image是输入图像,图像必须是8位单通道图像,并且应该被转化成二值的(例如,所有非0像素的值都是一个定值).cvfindcontours()运行的时候,这个图像会被直接涂改,因此如果是将来还有用的图像,应该复制之后再传给cvfindcontours().
storage 是内存存储器,cvfindcontours()找到的轮廓记录在此内存里.正如之前所说,这个存储器的空间应该由cvcreatememstorage()分配.
first_contour 是指向cvseq*的一个指针firstcontour.无需动手,cvfindcontours()会自动分配该指针.实际上,只要在这里传一个指针就可以了函数会自动设置.不需要分配和释放(new/delete或者malloc/free).就是这个指针(例如,*firstcontour)指向轮廓树的首地址(head).cvfindcontours()返回值是,找到的所有轮廓的个数
cvseq* firstcontout = null;
cvfindcontours(..., &firstcontour, ...);
headersize告诉cvfindcontours()更多有关对象分配的信息,它可以被设定为sizeof(cvcontour)或者sizeof(cvchain)(当近似方法参数method被设定为cv_chain_code时使用后者).最后是mode和method参数,他们分别指定计算方法和如何计算.
mode变量可以被设置为以下四个选项之一: cv_retr_external, cv_retr_list, cv_retr_ccomp或cv_retr_tree.mode的值向cvfindecontours()说明需要的轮廓类型,和希望的放回值形式.具体说来,mode的值决定把找到的轮廓如何挂到轮廓树节点变量(h_prev,h_next,v_prev和v_next)上,图8-3展示了四种可能的mode值所得到的结果的拓扑结构.
每中情况下,结构都可以看成是被横向连接(h_next和h_prev)联系和被纵向连接(v_next和v_prev)不同的层次.
cv_retr_external 只检测出最外的轮廓.图8-2中,只有一个最外轮廓,因此图8-3中第一个轮廓指向最外的序列,除此之外没有别的连接
cv_retr_list 检测所有的轮廓并将他们保存到表(list)中.图8-3描绘了从图8-2样图中得到的表.在这个例子中,有8条轮廓被找到,他们相互之间有h_prev和h_next连接(这里并没有使用v_prev和v_next)
cv_retr_ccomp 检出所有的轮廓并将他们组织成双层结构(two-level hierarchy),顶层边界是所有成份的外界边界,第二层边界是空的边界.图8-3中,我们能看到5个外部边界,其中3个包含孔.孔被v_next和v_prev可以只包括一个值,此节点可以只有一个子节点.c0中有两个孔,因为v_next可以值包括一个值,次节点可以只有一个子节点.c0之内的所有孔相互间有h_prev和h_next指针连接.
cv_retr_tree 检出所有轮廓并且重新建立网状的轮廓结构.在我们给出的例子中(图8-2和8-3中),这意味着根节点是最外的轮廓c0.c0之下是空h00,在同一层次中与另一个孔h01相连接.同理,每个孔都有子节点(相对应的是c000和c010),这些子节点与父节点被垂直连接起来.这个步骤一直持续到图像最内层的轮廓,这些轮廓会成为树叶节点.
以下的五个值与方法相关(例如轮廓会如何被近似).
cv_chain_code 用freeman链码输出轮廓,其他方法输出多边形(顶点的序列)
cv_chain_approx_none 将链码编码中的所有点转换为点
cv_chain_approx_simple 压缩水平,垂直或斜的部分,只保存最后一个点
cv_chain_approx_tc89_l1或cv_chain_approx_tc89_kcos使用ten-chin链逼近算法中的一个
cv_link_runs 与上述算法完全不同的算法,连接所有水平层次的轮廓.此方法只可与cv_retr_list搭配使用.
使用序列表示轮廓
当调用cvfindcontours函数的时候,返回多个序列.序列的类型依赖与调用cvfindcontours时 所传递的参数.默认情况下使用cv_retr_list和cv_chain_approx_simple参数.
序列中保存一系列的点,这些点构成轮廓,轮廓是本章的重点.轮廓只是序列所能表示物体的一种.轮廓的点的序列,可以用来表示图像空间中的曲线.这种点的序列很常用,所有需要有专门的函数来帮助我们对他进行处理.下面是一组这样的处理函数.
intcvfindcontours(cvarr*image,cvmemstorage*storage,
cvseq**first_contour,
intheader_sizecv_default(sizeof(cvcontour)),
intmodecv_default(cv_retr_list),
intmethodcv_default(cv_chain_approx_simple),
cvpointoffsetcv_default(cvpoint(0,0)));
cvcontourscannercvstartfindcontours(cvarr*image,
cvmemstorage*storage,
intheader_sizecv_default(sizeof(cvcontour)),
intmodecv_default(cv_retr_list),
intmethodcv_default(cv_chain_approx_simple),
cvpointoffsetcv_default(cvpoint(0,0)));
cvseq*cvfindnextcontour(cvcontourscannerscanner);
voidcvsubstitutecontour(cvcontourscannerscanner,cvseq*new_contour);
/*releasescontourscannerandreturnspointertothefirstoutercontour*/
cvseq*cvendfindcontours(cvcontourscanner*scanner);
/*approximatesasinglefreemanchainoratreeofchainstopolygonalcurves*/
cvseq*cvapproxchains(cvseq*src_seq,
cvmemstorage*storage,
intmethodcv_default(cv_chain_approx_simple),
doubleparametercv_default(0),
intminimal_perimetercv_default(0),
intrecursivecv_default(0));
第一函数是cvfindcontours(),在前面已经提到.接着是cvstartfindcontiors()函数,它和cvfin的contours()功能类似.但是cvstartfindcontours()每次放回一个轮廓,而不像cvfincontours()那样一次查找所有轮廓然后统一返回.调用cvstartfindcontours()函数后,返回一个cvsequencescanner结构.cvsequencescanner结构中包含一些状态信息,这些信息不可读.你可以通过在cvsequencescabber结构上依次调用cvfinnextcontour()来查找剩余的轮廓.当全部轮廓都被找完之后,cvfindnextcontour()将放回null
cvsubstitutecontour()函数用于替换scanner指向的轮廓.该函数的一个特性是,如果参数 new_contour为null,那么当前的轮廓将被从scanner指定的树或链表中删除(受影响的序列会作适当更新,来保证不会有指针指向不存在的物体).
函数cvendfindcontour()结束轮廓查找,并且将scanner设置为结束状态.注意,scanner并没有被删除,实际上该函数返回的是指针所指序列的第一个元素.
最后一个函数cvapproxchains()函数.该函数将freeman链转换为多边形表示(精确转换或者近似拟合).
freeman链码
一般情况下,通过cvfindcountours获取的轮廓是一系列顶点的序列.另一种不同的表达是设置method参数为cv_chain_code,然后生成轮廓.当选者cv_chain_code标志的时候,检测的轮廓通过freemain链码[freeman67](图8-4)的方式返回.在freeman链码中,多边形被表示为一系列的位移,每一个位移有8个方向,这8个方向使用整数0到7表示.freeman链码对于识别一些形状的物体很有帮助.如果得到的是freeman链码,可以通过以下两个函数读出每个点
voidcvstartreadchainpoints(cvchain*chain,
cvchainptreader*reader);
cvpointcvreadchainpoint(cvchainptreader*reader);
第一个函数用来初始化freeman链cvchainptreader结构,第二个函数通过cvchainptreader来读每个点,cvchainptreader对应当前状态.结构cvchain从cvseq扩展得来.和cvcontourscanner从多个轮廓间迭代一样,cvchainptreader用于迭代一个使用freemain链码表示轮廓中的每个点.cvchainptreader和cvseqreader的用法类似.如您所期望,当所有点都读完后,返回cvchainptreader值为null.
绘制轮廓
一个经常使用的功能是在屏幕上绘制检测到的轮廓.绘制可以用cvdrawcontours函数完成
/*drawscontouroutlinesorfilledinteriorsontheimage*/
voidcvdrawcontours(cvarr*img,cvseq*contour,
cvscalarexternal_color,cvscalarhole_color,
intmax_level,
intthicknesscv_default(1),
intline_typecv_default(8),
cvpointoffsetcv_default(cvpoint(0,0)));
第一个参数为要绘制轮廓的图像.第二个参数是要绘制的轮廓,他不像乍看上去那么简单,他是轮廓树的根节点.其他的参数(主要是max_level)将会控制如何绘制轮廓树.下一个参数很容易理解,是绘制轮廓所用的颜色.但是hole_color那?请回忆轮廓的分类,有外轮廓,也有洞(图8-2中的虚划线和点线).无论绘制单个轮廓还是轮廓树中的所有轮廓,标记为洞的轮廓都会使用hole_color指定的颜色绘制.
通过max_level变量可以告诉cvdrawconturs() 如何处理通过节点树变量连结到一个轮廓上的其他任何轮廓.此变量可以被设置为遍历轮廓的最大深度.因此max_level = 0表示与输入轮廓属于同意等级的所有轮廓(更具体的说,输入轮廓和与其相邻的轮廓被画出),max_level = 1表示与输入轮廓属于同一登记的所有轮廓与其子节点被画出,以此类推.如果项要画的轮廓是由cvfindcontous()的cv_retr_ccomp或cv_retr_tree模式得到的话,max_level的负值也是被支持的.在这种情况下,max_level=-1表示只有输入轮廓被画出,以此类推,max_level = -2 表示输入轮廓与其直系(仅直接相连的)子节点会被画出,以此类推.
参数thickness和line_type就如其字面含义所示.最后,我们可以给绘图程序一个偏移量,这样轮廓可以被画在指定的精确坐标上.当轮廓坐标被转换成质心坐标或其他局部坐标系的时候,这个特性非常有用.如果在图像上的不同感兴趣的区域多次执行cvfindcontour(),然后又想将所有结果在原来大图像上显示出来,便宜量offset也很有用.相反,可以先从大图提取出一个轮廓,然后在用offset和填充,在小图像上形成和轮廓对应的蒙板(mask);
轮廓例子
首先创建一个窗口用于显示图像,滑动条(trackbar)用于设置阈值,然后对采二值化后的图像提取轮廓并绘制轮廓.当控制参数的滑动条变换时,图像被更新.
#includestdafx.h
#include
#include
iplimage*g_image=null;
iplimage*g_gray=null;
intg_thresh=100;
cvmemstorage*g_storage=nullptr;
voidon_trackbar(int)
{
if(g_storage==nullptr)
{
g_gray=cvcreateimage(cvgetsize(g_image),8,1);
g_storage=cvcreatememstorage(0);
}
else
{
cvclearmemstorage(g_storage);
}
cvseq*contours=null;
cvcvtcolor(g_image,g_gray,cv_bgr2gray);
cvthreshold(g_gray,g_gray,g_thresh,255,cv_thresh_binary);
cvfindcontours(g_gray,g_storage,&contours);
cvzero(g_gray);
if(contours)
{
cvdrawcontours(g_gray,contours,cvscalarall(255),cvscalarall(255),100);
}
cvshowimage(contours,g_gray);
}
int_tmain(intargc,_tchar*argv[])
{
g_image=cvloadimage(c:\\users\\chenchao\\desktop\\细胞图象\\正常的红细胞\\5.bmp);
cvnamedwindow(contours,1);
cvcreatetrackbar(threshold,contours,&g_thresh,300,on_trackbar);
on_trackbar(0);
cvwaitkey(0);
printf(hello);
return0;
}
如果全局参数g_storage为null的话,则用cvcreatememsotrage(0)创建一个内存存储器.g_gray被初始化为和g_image同样大小的黑色图像,但是为单通道图像.如果g_storage非空的话,则先用cvclearmemstorage清空内存存储器的中间,这样以便重复利用内存存储器中的资源.然后创建一个cvseq*指针,该指针用来保存cvfindcountours()检测到的轮廓.
然后g_image被转换为灰度图像,接着用g_thresh为参数进行二值化处理,得到的二值图像保存在g_gray中.cvfindcontours从二值图像g_gray查找轮廓,然后将得到的轮廓用cvdrawcontours()函数绘制为白色到灰度图像.最终图像在窗口中显示出来,并将在回调函数开始处申请的结构释放.
另一个轮廓的例子
在上例中,我们检测出输入图像的轮廓,然后逐个绘制没格轮廓.从这个例子中,我们可以了解到轮廓检测方法(如代码中是cv_retr_list)以及max_depth(代码中是0)等参数的细节.如果设置的max_depth是一个比较大的值,你可以发现cvfindcountours()返回的轮廓是通过h_next连接被遍历.对于其他一些拓扑结构(cv_retr_tree,cv_reer_ccomp等),你会发现有些轮廓被画过不只一次
例8-3 在输入图像上寻找并绘制轮廓
int_tmain(intargc,_tchar*argv[])
{
cvnamedwindow(src);
iplimage*img_8uc1=cvloadimage(c:\\users\\chenchao\\desktop\\细胞图象\\正常的红细胞\\5.bmp,0);
iplimage*img_edge=cvcreateimage(cvgetsize(img_8uc1),8,1);
iplimage*img_8uc3=cvcreateimage(cvgetsize(img_8uc1),8,3);
cvthreshold(img_8uc1,img_edge,128,255,cv_thresh_binary);
cvmemstorage*storage=cvcreatememstorage(0);
cvseq*first_contour=nullptr;
intnc=cvfindcontours(img_edge,storage,&first_contour,sizeof(cvcontour),cv_retr_list);
intn=0;
printf(totalcontoursdetected:%d\n,nc);
for(cvseq*c=first_contour;c!=null;c=c->h_next)
{
cvcvtcolor(img_edge,img_8uc3,cv_gray2bgr);
cvdrawcontours(img_8uc3,c,cvscalar(0,255,0),cvscalar(0,0,255),0,2,8);
printf(contours#%d\n,n);
cvshowimage(src,img_8uc3);
printf(%delements:\n,c->total);
for(inti=0;itotal;++i)
{
cvpoint*p=cv_get_seq_elem(cvpoint,c,i);
printf((%d,%d)\n,p->x,p->y);
}
cvwaitkey(0);
n++;
}
printf(finishedallcontours.\n);
cvcvtcolor(img_8uc1,img_8uc3,cv_gray2bgr);
cvshowimage(src,img_8uc3);
cvwaitkey(0);
cvdestroywindow(src);
cvreleaseimage(&img_8uc1);
cvreleaseimage(&img_8uc3);
cvreleaseimage(&img_edge);
return0;
}
深入分析轮廓
多边形逼近
当我们绘制一个多边形或者进行形状分析的时候,通常需要使用多边形毕竟一个轮廓,使顶点数目变少.有多种方法可以实现这个功能,opencv实现了其中的一种逼近算法.函数cvapproxpoly是该算法的一种实现,可以处理轮廓的序列.
(cvseq*)cvapproxpoly(constvoid*src_seq,
intheader_size,cvmemstorage*storage,
intmethod,doubleeps,
intrecursivecv_default(0));
我们可以传递一个列表或者数状序列给cvapproxpoly,然后对其表示的轮廓进行处理.函数返回值对应第一个轮廓,同样我们可用通过h_next(以及v_next)来访问返回其他的轮廓.
因为cvapproxpoly在返回结果的时候需要创建新的对象,因此 需要指定一个内存存储器以及头结构大小.(一般为sizeof(cvcontour)).
逼急算法目前只可使用cv_poly_approx_dp.另外两个参数为逼近算法参数(目前只用到第一个).eps参数指定逼近的精度.如果想了解这个参数如何起作用的的必须仔细了解具体的算法.最后一个参数指定是否针对全部的轮廓(通过h_next和v_next可达的)进行逼近
如果为0,则表示只处理src_seq指向轮廓.
下面简要介绍一下算法的工作原理.参考图8-5,算法先从轮廓(图b)选择2个最远的点,然后将2个连成一个线段(图c),然后再查找轮廓上到线段距离最远的点,添加到逼近后的心轮廓(图d).算法反复迭代,不断将最远点的添加到结果中.直到所有点的点到多边形的最短距离小于eps参数指定的精度(图f).从这里可以看出,精度和轮廓的周长,或者外包矩形周长的几分之一比较合适.
曲线逼近的过程和寻找关掉点的过程密切相关。跟曲线上的其他点相比，关键点是那些包含曲线信息比较多的点。关键点在逼近算法以及其他应用中都会涉及。函数cvfinddominantpoints()实现了被称为ipan*[chetvreikov99]的算法.
cvseqcvfinddominantpoints(cvseq*contour,
cvmemstorage*storage,
intmetod=cv_dominant_ipan,
doubleparameter1=0,
doubleparameter2=0,
doubleparameter3=0,
doubleparameter4=0);
本质上,ipan算法通过扫描轮廓上并在曲线内部使用可能顶点构造三角形来实现.对于三角形的大小和张角有特殊要求.在此某一特定的全局阈值和它的相邻的张角小的情况下,具有大张角的点被保留.
函数cvfinddominantpoints()按照惯例使用参数cvseq* 和cvmemstorage* .并且要求指定一个方法,和cvapproxpoly()相同,目前可供选择的方法只有一个,就是cv_dominant_ipan.
接下来四个参数是:最短距离dmin,最长距离dmax,相邻距离dn和最大角度θmax.如图8-6所示,算法首先把所有两边距离rpa和rpb在dmin和dmax之间,θab <θmax的三角形找出来.然后保留对于距离dn(dn的大小不得超过dmax)有最小夹角θab的所有点p.dmin,dmax,dn和θmax典型值可以是7,9,9,150(最后一个参数是以度数为单位的角大小).
特性概括
轮廓处理中经常遇到的另一个任务是计算一些轮廓变化的概括特性.这可能包括长度或者其他一些反映轮廓整体大小的度量.另一个有用的特性是轮廓的轮廓矩(contourmoment),可以用来概括轮廓的总形状特性
长度
函数cvcontourperimeter()作用于一个轮廓并返回其长度.事实上,此函数是一个调用函数cvarclength()的宏.
cvapi(double)cvarclength(constvoid*curve,
cvsliceslicecv_default(cv_whole_seq),
intis_closedcv_default(-1));
cv_inlinedoublecvcontourperimeter(constvoid*contour)
{
returncvarclength(contour,cv_whole_seq,1);
}
cvarclength()的第一参数是轮廓,其形式可以是点的序列(cvcontour*或cvseq*)或任一n×2的点的数组.后边的参数是slice,以及表明是否将轮廓视为闭合的一个布尔类型(例如,是否将轮廓的最后一个点视为和第一个点有连接).slice可以让我们只选择曲线上的点的部分集合.
一个和cvarclength()有紧密关系的函数是cvcontourarea(),如其名称所示,这个函数同于计算轮廓的面积.函数的参数contour和slice和cvarclength()一样.
cvapi(double)cvcontourarea(constcvarr*contour,
cvsliceslicecv_default(cv_whole_seq),
intorientedcv_default(0));
边界框
当然长度和面积只是轮廓的简单特性,更复杂一些的特性描述应该是矩形边界框,圆形边界框或椭圆形边界框.有两种方法可以得到矩形边界框,圆形与椭圆形编辑框各只有一种方法.
cvapi(cvrect)cvboundingrect(cvarr*points,
intupdatecv_default(0));
cvapi(cvbox2d)cvminarearect2(constcvarr*points,
cvmemstorage*storagecv_default(null));
最简单的方法是调用函数cvboundingrect();它将放回一个包围轮廓的cvrect.第一个参数points可以是由点组成的序列,一个轮廓(cvcontour*)或者一个n×1双通道的矩阵(cvmat*).为了理解第二个参数update,我们需要想想前面的描述,当时说cvcontour并不完全等于cvseq;cvseq能实现的cvcontour都可以实现,cvcontour甚至能做的更多一点.其中一个附加功能就是cvrect成员可以记载轮廓自己的边界框.如果调用函数cvboundingrect()时参数update设置为0,便可以直接从cvcoutour的成员中获取边界框;如果将uodate设置为1,边界框便会被计算出(cvcontour成员的内容也会被更新).
cvboundingrect()得到的长方形的一个问题是,cvrect只能表现一个四边水平和竖直的长方形.然而函数cvminarearect2()可以返回一个包围轮廓最小的长方形,这个长方形可能是倾斜的;请看图8-7,该函数的参数和cvboundingrect()的相似.opencv的数据类型cvbox2d就是用来表述这样的长方形状的.
typedefstructcvbox2d
{
cvpoint2d32fcenter;/*centerofthebox.*/
cvsize2d32fsize;/*boxwidthandlength.*/
floatangle;/*anglebetweenthehorizontalaxis */
/*andthefirstside(i.e.length)indegrees*/
}
cvbox2d;
圆形和椭圆形边界
接着我们来看函数cvminenclosingcircle().该函数和矩形边界框的作用基本相同,输入同样很灵活,可以是点的序列,也可以是二维点的数组.
cvapi(int)cvminenclosingcircle(constcvarr*points,
cvpoint2d32f*center,
float*radius);
opencv里没有专门用来表示圆的结构,因此需要给函数cvminenclosingcircle()传递中心和浮点型半径的两个指针来获取计算结果.
与最小包围圆一样,opencv提供一函数来拟合一组点,以获取最佳拟合椭圆
cvapi(cvbox2d)cvfitellipse2(constcvarr*points);
cvminenclosingcircle()和cvfitellipse2()的细微差别在于,前者只简单计算完全包围已有轮廓的最小圆,而后者使用拟合函数返回一个与轮廓最相近似的椭圆.这意味着并不是轮廓中所有的点都会被包在cvfitellipse2()返回的椭圆中.该拟合由最小二乘拟合方法算出.
椭圆的拟合结果由cvbox2d结构体返回,给出的矩形正好完全包围椭圆,如图8-8所示.
几何
在处理cvbox2d或多边形边界的时候,经常需要进行多边形以及边界框的重叠判断.opencv提供了一组方便的小函数用于此类测试.
cvapi(cvrect)cvmaxrect(constcvrect*rect1,
constcvrect*rect );
cvapi(void)cvboxpoints(cvbox2dbox,cvpoint2d32fpt[4]);
/*initializessequenceheaderforamatrix(columnorrowvector)ofpoints-awrapperforcvmakeseqheaderforarray(itdoesnotinitializeboundingrectangle!!!)*/
cvapi(cvseq*)cvpointseqfrommat(intseq_kind,
constcvarr*mat,
cvcontour*contour_header,
cvseqblock*block);
/*checkswhetherthepointisinsidepolygon,outside,onanedge(at avertex).returnspositive,negativeorzerovalue,
correspondingly.optionally,measuresasigneddistancebetween
thepointandthenearestpolygonedge(measure_dist=1)*/
cvapi(double)cvpointpolygontest(constcvarr*contour,
cvpoint2d32fpt,intmeasure_dist);
第一个函数cvmaxrect()根据输入的2个矩形计算,他们的最小外包矩形.
下一个使用函数cvboxpoints()用于计算cvbox2d结构表示矩形的4个顶点.当然你也可以自己通过三角函数计算,不过这令人头大,而简单调用一下这个函数则可求出.
第三实用函数cvpointseqfrommat()从mat中初始化序列.这在你需要使用轮廓相关的函数,但是函数又不支持矩阵参数的时候使用.第一个参数用于指定点序列类型,seq_kind可以为以下类型:点集为0;曲线为cv_seq_kind_curve;封闭曲线为cv_seq_kind_curve|cv_seq_flag_closed.第二个参数是输入的矩阵,该参数是连续的1维向量.矩阵类型必须为cv_32c2或cv_32fc2.
下面的两个参数是指针,指针指向的内容通过该函数填充.contour_header参数对应轮廓结构,一般要事先创建,不过由该函数负责初始化.block参数同样如此,也是由该函数复杂初始化.最后,该函数放回一个类型为cvseq*的序列指针,指向你输入的序列头*contour_header.返回值跟输入参数相同只是为了使用该函数时更方便,因为这样你就可以将该函数当作某个轮廓函数的参数使用,代码写入同一行.
最后一个平面几个相关的函数是cvpointpolygontest(),用于测试一个点是否在多边形的内部.如果参数measure_dist非零,函数返回值是点到多边形最近距离.如果measure_dist为0,函数返回+1,-1,0,分别表示在内部,外部,在多边形边上.参数contour可以是序列,也可以是2通道矩阵向量.
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