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我在 OpenCV(C++ API)中对平滑和采样轮廓有一个问题。假设我已经从中检索到点序列cv::findContours(例如应用于此图像:

在此处输入图像描述

最后,我想要

  1. 使用不同的内核平滑一系列点。
  2. 使用不同类型的插值调整序列大小。

平滑后,我希望得到如下结果:

在此处输入图像描述

我还考虑过在 a 中绘制我的轮廓cv::Mat,过滤 Mat(使用模糊或形态学操作)并重新找到轮廓,但速度很慢且次优。所以,理想情况下,我可以只使用点序列来完成这项工作。

我阅读了一些关于它的帖子,并天真地认为我可以简单地将 a std::vector(of cv::Point) 转换为 a cv::Mat,然后像 blur/resize 这样的 OpenCV 函数将为我完成这项工作......但他们没有。

这是我尝试过的:

int main( int argc, char** argv ){

    cv::Mat conv,ori;
    ori=cv::imread(argv[1]);
    ori.copyTo(conv);
    cv::cvtColor(ori,ori,CV_BGR2GRAY);

    std::vector<std::vector<cv::Point> > contours;
    std::vector<cv::Vec4i > hierarchy;

    cv::findContours(ori, contours,hierarchy, CV_RETR_CCOMP, CV_CHAIN_APPROX_NONE);

    for(int k=0;k<100;k += 2){
        cv::Mat smoothCont;

        smoothCont = cv::Mat(contours[0]);
        std::cout<<smoothCont.rows<<"\t"<<smoothCont.cols<<std::endl;
        /* Try smoothing: no modification of the array*/
//        cv::GaussianBlur(smoothCont, smoothCont, cv::Size(k+1,1),k);
        /* Try sampling: "Assertion failed (func != 0) in resize"*/
//        cv::resize(smoothCont,smoothCont,cv::Size(0,0),1,1);
        std::vector<std::vector<cv::Point> > v(1);
        smoothCont.copyTo(v[0]);
        cv::drawContours(conv,v,0,cv::Scalar(255,0,0),2,CV_AA);
        std::cout<<k<<std::endl;
        cv::imshow("conv", conv);
        cv::waitKey();
    }
    return 1;
}

谁能解释如何做到这一点?

此外,由于我可能使用更小的轮廓,我想知道这种方法如何处理边界效果(例如,在平滑时,由于轮廓是圆形的,因此必须使用序列的最后一个元素来计算第一个元素...)

非常感谢您的建议,

编辑:

我也尝试过cv::approxPolyDP(),但是如您所见,它倾向于保留极值点(我想删除):

ε=0

在此处输入图像描述

ε=6

在此处输入图像描述

ε=12

在此处输入图像描述

ε=24

在此处输入图像描述

编辑 2: 正如 Ben 所建议的,似乎cv::GaussianBlur()不支持,但支持cv::blur()。它看起来非常接近我的预期。这是我使用它的结果:

k=13

在此处输入图像描述

k=53

在此处输入图像描述

k=103

在此处输入图像描述

为了绕过边界效应,我做了:

    cv::copyMakeBorder(smoothCont,smoothCont, (k-1)/2,(k-1)/2 ,0, 0, cv::BORDER_WRAP);
    cv::blur(smoothCont, result, cv::Size(1,k),cv::Point(-1,-1));
    result.rowRange(cv::Range((k-1)/2,1+result.rows-(k-1)/2)).copyTo(v[0]);

我仍在寻找对我的轮廓进行插值/采样的解决方案。

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8 回答 8

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您的高斯模糊不起作用,因为您在列方向上模糊,但只有一列。尝试将向量复制回 a 时,使用GaussianBlur()会导致 OpenCV 中出现“未实现功能”错误cv::Mat(这可能就是您resize()的代码中出现这种奇怪现象的原因),但使用 . 一切正常cv::blur(),无需resize(). 例如,尝试大小(0,41)。用于边界问题cv::BORDER_WRAP似乎也不起作用,但这是另一个找到解决方法的人的线程。

哦……还有一件事:你说你的轮廓可能要小得多。以这种方式平滑你的轮廓会缩小它。极端情况是k = size_of_contour,这会导致单点。所以不要选择你的k太大。

于 2012-08-13T13:00:40.090 回答
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另一种可能性是使用 openFrameworks 使用的算法:

https://github.com/openframeworks/openFrameworks/blob/master/libs/openFrameworks/graphics/ofPolyline.cpp#L416-459

它遍历轮廓,本质上是使用它周围的点应用低通滤波器。应该以低开销和(没有理由对本质上只是轮廓的图像进行大过滤)做你想要的。

于 2015-01-06T18:36:03.710 回答
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approxPolyDP()怎么样?

它使用算法来“平滑”轮廓(基本上摆脱了轮廓的大部分点,并留下那些代表轮廓的良好近似值的点)

于 2012-08-13T09:30:40.253 回答
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从 2.1 OpenCV doc section Basic Structures开始:

template<typename T>
explicit Mat::Mat(const vector<T>& vec, bool copyData=false)

您可能希望将第二个参数设置为true

smoothCont = cv::Mat(contours[0]);

然后再试一次(这样cv::GaussianBlur应该可以修改数据)。

于 2012-08-13T09:24:13.970 回答
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我知道这是很久以前写的,但是您是否尝试过大腐蚀,然后大扩张(开口),然后找到计数?它看起来像一个简单而快速的解决方案,但我认为它至少在某种程度上是可行的。

于 2013-05-11T18:26:07.193 回答
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基本上,轮廓的突然变化对应于高频内容。平滑轮廓的一种简单方法是找到傅立叶系数,假设坐标形成复平面 x + iy,然后消除高频系数。

于 2015-08-26T14:23:28.607 回答
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我的看法......多年后......!

也许有两种简单的方法来做到这一点:

  • 用扩张、模糊、腐蚀循环几次。并找到该更新形状的轮廓。我发现 6-7 次效果很好。
  • 创建轮廓的边界框,并在有界矩形内绘制一个椭圆。

添加下面的视觉结果:

在此处输入图像描述

于 2017-07-25T06:21:32.003 回答
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这适用于我。边缘比以前更平滑:

medianBlur(mat, mat, 7)
morphologyEx(mat, mat, MORPH_OPEN, getStructuringElement(MORPH_RECT, Size(12.0, 12.0)))
val contours = getContours(mat)

这是 opencv4android 代码。

于 2019-12-24T12:23:14.640 回答