Python Opencv轮廓常用操作代码实例解析
1.颜色空间转换
使用cv2.cvtColor(input_image，flag)，flag为转换类型
常用的转换类型有：
- BGR和灰度图的转换使用cv2.COLOR_BGR2GRAY
- BGR和HSV的转换使用cv2.COLOR_BGR2HSV
img_gray=cv2.cvtColor(img,cv2.COLOR_BGR2GRAY)
2.二值化
- ret,dst=cv2.threshold(src,thresh,maxval,type)
- src：表示的是图片源（灰度图）
- thresh：表示的是阈值（起始值）
- maxval：表示的是最大值
- type：表示的是这里划分的时候使用的是什么类型的算法，常用值为0（cv2.THRESH_BINARY）
返回值
ret：指定的thresh
dst：目标图像
ret,dst=cv2.threshold(img_gray,200,255,cv2.THRESH_BINARY)
3.查找并绘制轮廓
3.1cv2.findContours(image,mode,method[,offset])
概述：
寻找一个二值图像的轮廓。注意黑色表示背景，白色表示物体，即在黑色背景里寻找白色物体的轮廓
参数：
- image:8位单通道图像。非零像素值视为1，所以图像视作二值图像
- mode:轮廓检索的方式
- cv2.RETR_EXTERNAL:只检索外部轮廓
- cv2.RETR_LIST:检测所有轮廓且不建立层次结构
- cv2.RETR_CCOMP:检测所有轮廓，建立两级层次结构。上面的一层为外边界，里面的一层为内孔的边界信息。如果内孔内还有一个连通物体，这个物体的边界也在顶层。
- cv2.RETR_TREE:检测所有轮廓，建立完整的层次结构
- method:轮廓近似的方法
- cv2.CHAIN_APPROX_NONE:存储所有的轮廓点
- cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE:压缩水平，垂直和对角线段，只留下端点。例如矩形轮廓可以用4个点编码
- cv2.CHAIN_APPROX_TC89_L1,cv2.CHAIN_APPROX_TC89_KCOS:使用Teh-Chinichain近似算法
- offset:（可选参数）轮廓点的偏移量，格式为tuple,如（-10，10）表示轮廓点沿X负方向偏移10个像素点，沿Y正方向偏移10个像素点
返回值：
- contours:轮廓点。列表格式，每一个元素为一个3维数组（其形状为（n,1,2），其中n表示轮廓点个数，2表示像素点坐标）,表示一个轮廓
- hierarchy:轮廓间的层次关系,为三维数组，形状为（1,n,4），其中n表示轮廓总个数，4指的是用4个数表示各轮廓间的相互关系。第一个数表示同级轮廓的下一个轮廓编号，第二个数表示同级轮廓的上一个轮廓的编号，第三个数表示该轮廓下一级轮廓的编号，第四个数表示该轮廓的上一级轮廓的编号
补充：若想得到轮廓点的集合的列表，可使用
cnt=np.squeeze(contours[0])
3.2cv2.drawContours(image,contours,contourIdx,color[,thickness[,lineType[,hierarchy[,maxLevel[,offset]]]])
参数：
- image:需要绘制轮廓的目标图像，注意会改变原图
- contours:轮廓点，上述函数cv2.findContours()的第一个返回值
- contourIdx:轮廓的索引，表示绘制第几个轮廓，-1表示绘制所有的轮廓
- color:绘制轮廓的颜色
- thickness:（可选参数）轮廓线的宽度，-1表示填充
- lineType:（可选参数）轮廓线型，包括cv2.LINE_4,cv2.LINE_8（默认）,cv2.LINE_AA,分别表示4邻域线，8领域线，抗锯齿线（可以更好地显示曲线）
- hierarchy:（可选参数）层级结构，上述函数cv2.findContours()的第二个返回值，配合maxLevel参数使用
- maxLevel:（可选参数）等于0表示只绘制指定的轮廓，等于1表示绘制指定轮廓及其下一级子轮廓，等于2表示绘制指定轮廓及其所有子轮廓
- offset:（可选参数）轮廓点的偏移量
importcv2
img=cv2.imread('D:/2.jpg',1)img_gray=cv2.cvtColor(img,cv2.COLOR_BGR2GRAY)
ret,dst=cv2.threshold(img_gray,200,255,cv2.THRESH_BINARY)contours,hierarchy=cv2.findContours(dst,cv2.RETR_LIST,cv2.CHAIN_APPROX_NONE)
cv2.drawContours(img,contours,-1,(0,255,0),3)cv2.imshow('img',img)
cv2.waitKey(0)
4.点与轮廓位置关系
此功能可查找图像中的点与轮廓之间的最短距离。当点在轮廓外时返回负值，当点在内部时返回正值，如果点在轮廓上则返回零
dist=cv2.pointPolygonTest(cnt,(100,100),True)
检查(100,100)与轮廓（cnt）的距离
在函数中，第二个参数需要tuple类型；第三个参数是measureDist。如果为True，则查找距离.如果为False，则查找该点是在内部还是外部或在轮廓上（它分别返回+1，-1，0）
如果不需要到距离，请确保第三个参数为False，因为这是一个耗时的过程。因此，将其设为False可提供2-3倍的加速
5.直线拟合fitline函数
output=cv2.fitLine(InputArraypoints,distType,param,reps,aeps)
参数：
- InputArrayPoints:待拟合的直线的集合，必须是矩阵形式（如numpy.array)
- distType:距离类型。fitline为距离最小化函数，拟合直线时，要使输入点到拟合直线的距离和最小化。这里的距离的类型有以下几种：
- cv2.DIST_USER:Userdefineddistance
- cv2.DIST_L1:distance=|x1-x2|+|y1-y2|
- cv2.DIST_L2:欧式距离，此时与最小二乘法相同
- cv2.DIST_C:distance=max(|x1-x2|,|y1-y2|)
- cv2.DIST_L12:L1-L2metric:distance=2(sqrt(1+x*x/2)-1))
- cv2.DIST_FAIR
- cv2.DIST_WELSCH
- cv2.DIST_HUBER
- param:距离参数，跟所选的距离类型有关，值可以设置为0
- reps,aeps:第5/6个参数用于表示拟合直线所需要的径向和角度精度，通常情况下两个值均被设定为1e-2
返回值：
output：对于二维直线，输出output为4维，前两维代表拟合出的直线的方向，后两位代表直线上的一点。（即通常说的点斜式直线）
loc=np.array(loc)
output=cv2.fitLine(loc,cv2.DIST_L2,0,0.01,0.01)
k=output[1]/output[0]
b=output[3]-k*output[2]#k[key]报错?
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