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前言
本案例通過使用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,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。
我們通過統(tǒng)計(jì)多邊形的“邊”數(shù)來識(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);//長寬比
double peri = arcLength(contours[i], true);//周長
approxPolyDP(contours[i], conPoly[i], 0.02 * peri, true);//多邊形近似
int objSize = conPoly[i].size();//折線數(shù)--通過判斷輪廓有幾條邊來識(shí)別圖形
string objName;
Scalar color;
if (objSize == 3)
{
objName = "Triangle";//三角形
color = Scalar(0, 0, 255);
}
if (objSize == 4)
{
//通過長寬比判斷正方形/長方形
if (ratio > 0.99 && ratio < 1.01)
{
objName = "Square";//正方形
color = Scalar(0, 255, 255);
}
else
{
objName = "Rectangle";//長方形
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;
}
四、結(jié)果顯示
總結(jié)
本文使用OpenCV C++ 進(jìn)行基礎(chǔ)形狀識(shí)別,其實(shí)原理很簡單,主要操作有以下幾點(diǎn)。
1、圖像預(yù)處理
2、物體輪廓提取
3、使用approxPolyDP進(jìn)行多邊形近似,進(jìn)而統(tǒng)計(jì)出該物體的“邊”數(shù),從而識(shí)別出物體形狀。
原文鏈接:https://blog.csdn.net/Zero___Chen/article/details/125689831
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