扫描器查找轮廓.docx

使用轮廓扫描器查找轮廓（组合函数）喻小波总述：2API函数名：2运行实例效果：2cvStartFindContours函数：3输入:3输出:3运行逻辑:4cvFindNextContour函数：5输入：5输出：5运行逻辑：5cvSubstituteContour函数：6输入：6输出：6运行逻辑：6cvEndFindContours函数：6输入：6输出：6运行逻辑：6运行实例：7使用场合：7使用注意：7例子流程：7综合总结：7总述： 本文中四个API是一组，是一种轮廓查找的方法！（Cvcontours.c），API运行效果见实例运行效果！这四个API为了解决一幅图像有多个轮廓的问题，通过这四个API可将一幅图像中多个轮廓变成多个序列块。而FINDCONTOURS，是将所有的轮廓做一个序列链表，无法实现多个轮廓序列块的地址。API函数名：cvStartFindContours：初始化轮廓扫描器cvFindNextContour：使用初始好的轮廓扫描器查找一个轮廓（返回序列指针）cvSubstituteContour：用户自定义的轮廓替换前一次的函数cvFindNextContour所提取的轮廓cvEndFindContours：结束轮廓扫描器，也就是释放扫描器空间运行实例效果：四个API一个实例！见实例。cvStartFindContours函数：cvStartFindContours void* _img, CvMemStorage* storage, int header_size, int mode, int method, CvPoint offset )输入:image 输入的 8-比特、单通道二值图像 输出:一个被初始好的轮廓扫描器(CvContourScanner),这个会被下一个API函数(FindNextContour)所使用.实现参数选择:storage 提取到的轮廓容器,也就是CvMemStorage开辟的内存块!header_size 序列头的尺寸 .常用的方法, sizeof(CvContourEx),mode 提取模式 .有四种提取方法 CV_RETR_EXTERNAL - 只提取最外层的轮廓 CV_RETR_LIST - 提取所有轮廓，并且放置在 list 中 CV_RETR_CCOMP - 提取所有轮廓，并且将其组织为两层的 hierarchy: 顶层为连通域的外围边界，次层为洞的内层边界。 CV_RETR_TREE - 提取所有轮廓，并且重构嵌套轮廓的全部 hierarchy method 逼近方法 CV_CHAIN_CODE - Freeman 链码的输出轮廓. 其它方法输出多边形(定点序列). CV_CHAIN_APPROX_NONE - 将所有点由链码形式翻译为点序列形式 CV_CHAIN_APPROX_SIMPLE - 压缩水平、垂直和对角分割，即函数只保留末端的象素点; CV_CHAIN_APPROX_TC89_L1, CV_CHAIN_APPROX_TC89_KCOS - 应用 Teh-Chin 链逼近算法. CV_LINK_RUNS - 通过连接为 1 的水平碎片使用完全不同的轮廓提取算法。仅有 CV_RETR_LIST 提取模式可以在本方法中应用. offset 每一个轮廓点的偏移量,ROI 偏移量 ,常用方法cvPoint(0,0),也就是偏移量对整个图像有效!运行逻辑:本API函数,就是对轮廓扫描器(CvContourScanner数据结构体)进行初始化,返回的给FindNextContour API函数使用!首先,判断输入的内存块(指针不为空)和图像数据(8位单通道)的数据格式是否正确,初始化(CvContourScanner)结构体中的成员,然后对传入的图像进行二值化,方式为CV_THRESH_BINARY,如果初始化成功就返回轮廓扫描器的指针头. 本API无运行实例,因为它返回是轮廓扫描器的头!另附:轮廓扫描器的数据结构:typedef struct _CvContourScanner CvMemStorage *storage1; /*包含提取的轮廓*/ CvMemStorage *storage2; /*载有近似等高线 (!=storage1 if approx_method2 != approx_method1) */ CvMemStorage *cinfo_storage; /*存放轮廓信息节点*/ CvSet *cinfo_set; /* 轮廓信息的设置 */ CvMemStoragePos initial_pos; /* starting storage pos */ CvMemStoragePos backup_pos; /* beginning of the latest approx. contour */ CvMemStoragePos backup_pos2; /* ending of the latest approx. contour */ char *img0; /* image origin */ char *img; /* current image row */ int img_step; /* image step */ CvSize img_size; /* ROI size */ CvPoint offset; /* ROI offset: coordinates, added to each contour point */ CvPoint pt; /* current scanner position */ CvPoint lnbd; /* position of the last met contour */ int nbd; /* current mark val */ _CvContourInfo *l_cinfo; /* information about latest approx. contour */ _CvContourInfo cinfo_temp; /* temporary var which is used in simple modes */ _CvContourInfo frame_info; /* information about frame */ CvSeq frame; /* frame itself */ int approx_method1; /* approx method when tracing */ int approx_method2; /* final approx method */ int mode; /* contour scanning mode: 0 - external only 1 - all the contours w/o any hierarchy 2 - connected components (i.e. two-level structure - external contours and holes) */ int subst_flag; int seq_type1; /* type of fetched contours */ int header_size1; /* hdr size of fetched contours */ int elem_size1; /* elem size of fetched contours */ int seq_type2; /* */ int header_size2; /* the same for approx. contours */ int elem_size2; /* */ _CvContourInfo *cinfo_table126;_CvContourScanner;cvFindNextContour函数：CvSeq* cvFindNextContour( CvContourScanner scanner )确定和提取图像的下一个轮廓，并且返回它的指针。若没有更多的轮廓，则函数返回 NULL输入：scanner一个初始化好的轮廓扫描器。输出：CvSeq返回查找到的轮廓（序列）。运行逻辑：首先判断轮廓扫描器信息（_CvContourInfo），将即将查找到的轮廓（序列）开辟空间和将扫描器信息结构值0，表示序列链表的最后（icvEndProcessContour通过此函数完成），然后，按行方式，以初始化时的STEP为步长，再按列，步长为1，通过（icvTraceContour）此函数查找图像中所有的轮廓区域，并返回第一个区域的轮廓区域信息结构体,同时也将轮廓区域信息链表指向下一个,对选定的区域寻找起始点,然后对区域进行边界扫描跟踪(根据不同的逼近方式和轮廓类型)icvFetchContour,得边界轮廓。然后再对扫描器信息结构体进行赋值,将区域链表指针指向下一个区域,下一次调用此函数时,就从这个轮廓区域开始。最后将找到的轮廓坐标点存放到中序列,一个序列存放一个轮廓区域的轮廓信息,多个轮廓序列形成轮廓序列链表。其结束为就是两个3X3卷积核中心点的领域,通过四连通方式比较,得到就是轮廓点一个像素,然后将轮廓点,按序列的方式存储得到我们所操作的轮廓序列头.cvSubstituteContour函数：void cvSubstituteContour( CvContourScanner scanner, CvSeq* new_contour );替换提取的轮廓；输入：scanner初始化的轮廓扫描器contour新轮廓序列输出：无void运行逻辑：修改扫描器信息结构体，将输出的新轮廓序列的地址，替换原来的。这个怎么理解？cvEndFindContours函数：CvSeq* cvEndFindContours( CvContourScanner* scanner )结束扫描过程，返回序列链表头。输入：scanner被初始化的轮廓扫描器输出：CvSeq序列链表头运行逻辑：调用icvEndProcessContour，释放存储内存空间。将返回最高层的第一个轮廓的指针运行实例： 本实例综合，综合Cvcontours.c文件中的三个API，对图像进行轮廓查找，目的是验证三个API的组合使用，其表现形式是找到一个轮廓，用篮线标出，输入任意键，查找下一个轮廓。具体例子效果见实际运行！（本例子存在一些问题，但能说明三个API的使用）使用场合：一幅图像中多个轮廓的查找，选取有用的轮廓。（序列）使用注意：注意例子中所使用的指针变量，防止内存泄漏！三个函数必须组合使用！例子流程：综合总结：上面的流程图，只是简要说明，具体细节见C文件！1、 本例子是一种不同的轮廓查找的办法。图像中查找到轮廓序列是相互独立的。2、 本例子中使用到了很多的序列操作。使用时需要注意。3、 使用时很容易出现内存泄漏4、 改进意见暂无！ #include cv.h#include cxcore.h#include highgui.hCvSeq* contour = NULL;double minarea = 10000.0;double tmparea = 0.0;void main()CvMemStorage* storage = cvCreateMemStorage(0);IplImage* img_src = cvLoadImage(1.bmp, CV_LOAD_IMAGE_GRAYSCALE);/显示原始图像cvNamedWindow(img_src,CV_WINDOW_AUTOSIZE);cvShowImage(img_src, img_src);IplImage* img_dst = cvCreateImage(cvGetSize(img_src),IPL_DEPTH_8U,1);/-搜索二值图中的轮廓，并从轮廓树中删除面积小于某个阈值minarea的轮廓-/CvScalar color = cvScalar(255,0,0);/CV_RGB(128,0,0);CvContourScanner scanner = NULL;/初始化轮廓扫描器scanner = cvStartFindContours(img_src,storage,sizeof(CvContour),CV_RETR_TREE,CV_CHAIN_APPROX_SIMPLE,cvPoint(0,0);/开始遍历轮廓树while (contour=cvFindNextContour(scanner)tmparea = fabs(cvContourArea(contour);if (tmparea minarea)cvSubstituteContour(scanner,NULL);/删除当前的轮廓/结束轮廓搜索，并返回轮廓树的根节点contour = cvEndFindContours(&scanner);/绘制经过删除操作后图像中剩下的轮廓/cvZero(img_dst);cvDrawContours(img_dst,contour,color,color,2,1,8,cvPoint(0,0);cvNamedWindow(dst_contour,CV_WINDOW_AUTOSIZE);cvShowImage(dst_contour, img_dst);cvSaveImage(dst_contour.jpg,img_dst);cvWaitKey(0);cvReleaseMemStorage(&storage);cvReleaseImage(&img_src);cvReleaseImage(&img_dst);cvDestroyAllWindows();