快捷導(dǎo)航

C++ OpenCV實(shí)戰(zhàn)之形狀識(shí)別

更新時(shí)間：2022年07月09日 10:40:36 作者：Zero___Chen

本案例通過(guò)使用OpenCV中的approxPolyDP進(jìn)行多邊形近似，進(jìn)而進(jìn)行基礎(chǔ)形狀識(shí)別（圓、三角形、矩形、星形…），快跟隨小編一起動(dòng)手嘗試一下

前言

本案例通過(guò)使用OpenCV中的approxPolyDP進(jìn)行多邊形近似，進(jìn)而進(jìn)行基礎(chǔ)形狀識(shí)別（圓、三角形、矩形、星形…）。下面就一起來(lái)看看具體是如何實(shí)現(xiàn)的吧。

一、圖像預(yù)處理

原圖如圖所示：

首先第一步先進(jìn)行圖像預(yù)處理，得到二值圖像。

	Mat gray;
	cvtColor(src, gray, COLOR_BGR2GRAY);

	Mat gaussian;
	GaussianBlur(gray, gaussian, Size(3, 3), 0);

	Mat thresh;
	threshold(gaussian, thresh, 0, 255, THRESH_BINARY_INV | THRESH_OTSU);

結(jié)果如圖所示。接下來(lái)，需要對(duì)此二值圖像進(jìn)行輪廓提取，進(jìn)而識(shí)別物體形狀。

二、形狀識(shí)別

本案例使用approxPolyDP進(jìn)行形狀識(shí)別，關(guān)于approxPolyDP OpenCV給出的定義是：

void approxPolyDP(InputArray curve, OutputArray approxCurve, double epsilon, bool closed);

curve：表示輸入輪廓點(diǎn)集，可以是 vector 或 Mat 類型。
approxCurve：多邊形逼近結(jié)果，存儲(chǔ)在approxCurve數(shù)組中。curve和approxCurve應(yīng)該屬于同一類型。
epsilon：表示逼近準(zhǔn)確度，你允許在原多邊形和最終擬合的多邊形之間存在的最大偏差。一般以其周長(zhǎng)的百分比進(jìn)行近似。
closed：指明curve中的一系列點(diǎn)是否是一個(gè)閉合的多邊形。若設(shè)為true，則認(rèn)為曲線是閉合的。

我們通過(guò)統(tǒng)計(jì)多邊形的“邊”數(shù)來(lái)識(shí)別物體形狀。

三、源碼

#include<iostream>
#include<opencv2/opencv.hpp>
using namespace std;
using namespace cv;

//基礎(chǔ)幾何形狀識(shí)別
bool Pattern_Recognition(Mat& src)
{
	//圖像預(yù)處理
	Mat gray;
	cvtColor(src, gray, COLOR_BGR2GRAY);

	Mat gaussian;
	GaussianBlur(gray, gaussian, Size(3, 3), 0);

	Mat thresh;
	threshold(gaussian, thresh, 0, 255, THRESH_BINARY_INV | THRESH_OTSU);

	//輪廓查找
	vector<vector<Point>>contours;//輪廓點(diǎn)集
	findContours(thresh, contours, RETR_EXTERNAL, CHAIN_APPROX_SIMPLE);
	vector<vector<Point>>conPoly(contours.size());//多邊形逼近結(jié)果，與輪廓一一對(duì)應(yīng)

	for (int i = 0; i < contours.size(); i++)
	{
		double area = contourArea(contours[i]); //輪廓面積

		if (area > 1000)
		{
			Rect rect = boundingRect(contours[i]);//外界矩形

			double ratio = double(rect.width) / double(rect.height);//長(zhǎng)寬比

			double peri = arcLength(contours[i], true);//周長(zhǎng)

			approxPolyDP(contours[i], conPoly[i], 0.02 * peri, true);//多邊形近似

			int objSize = conPoly[i].size();//折線數(shù)--通過(guò)判斷輪廓有幾條邊來(lái)識(shí)別圖形

			string objName;
			Scalar color;
			if (objSize == 3)
			{
				objName = "Triangle";//三角形
				color = Scalar(0, 0, 255);
			}
			if (objSize == 4)
			{
				//通過(guò)長(zhǎng)寬比判斷正方形/長(zhǎng)方形
				if (ratio > 0.99 && ratio < 1.01)
				{
					objName = "Square";//正方形
					color = Scalar(0, 255, 255);
				}
				else
				{
					objName = "Rectangle";//長(zhǎng)方形
					color = Scalar(0, 255, 0);
				}
			}
			if (objSize == 8)
			{
				objName = "Circle";//圓形
				color = Scalar(255, 255, 0);
			}
			if (objSize == 10)
			{
				objName = "Star";//星形
				color = Scalar(255, 0, 255);
			}

			//效果繪制
			rectangle(src, rect, color, 2);
			putText(src, objName, rect.tl(), FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 1, color, 2);
		}
	}

	return true;
}

int main()
{
	Mat src = imread("src.jpeg");
	if (src.empty())
	{
		cout << "No Image!" << endl;
		system("pause");
		return -1;
	}
	
	if (!Pattern_Recognition(src))return false;

	namedWindow("test", WINDOW_NORMAL);
	imshow("test", src);
	waitKey(0);
	system("pause");
	return 0;
}