OpenCV图像处理——按最小外接矩形剪切图像处理ROI后映射回原图像

引言

在图像处理过程中，提取感兴趣区域（ROI）并在其上进行处理后，往往需要将处理后的结果映射回原图像。这一步通常涉及以下几个步骤：

找到最小外接矩形：使用 cv::boundingRect 或 cv::minAreaRect 提取感兴趣区域的最小外接矩形。
从原图中提取 ROI：根据矩形坐标从原图中剪切出 ROI 进行处理。
在 ROI 上进行处理：对提取出的 ROI 进行特定的图像处理操作。
将处理后的 ROI 映射回原图：将处理后的结果重新放置回原图的相应位置。

鼠标选取区域

可以使用OpenCV和C++来通过鼠标绘制多边形，并确定闭合点。功能通过捕捉鼠标事件来实现。绘制多边形时，当点击的点接近第一个点时，可以自动将多边形闭合。
在绘制多边形并将其闭合后，通过OpenCV的 minAreaRect 函数来计算该多边形的最小外接矩形。

#include <opencv2/opencv.hpp>
#include <iostream>
#include <vector>using namespace cv;
using namespace std;vector<Point> points; // 存储鼠标点击的点
bool drawing = false; // 是否正在绘制
const int CLOSE_DISTANCE = 10; // 闭合多边形的最小距离// 判断当前点是否接近第一个点
bool isCloseToFirstPoint(Point p) {if (points.empty()) return false;return norm(p - points[0]) < CLOSE_DISTANCE;
}// 鼠标回调函数
void onMouse(int event, int x, int y, int, void* param) {Mat& image = *(Mat*)param;if (event == EVENT_LBUTTONDOWN) {Point p(x, y);if (isCloseToFirstPoint(p) && points.size() > 2) {// 如果点接近第一个点并且有至少三个点，则闭合多边形points.push_back(points[0]);polylines(image, points, true, Scalar(0, 255, 0), 2); // 闭合并绘制多边形// 计算最小外接矩形RotatedRect minRect = minAreaRect(points);// 获取矩形的4个顶点Point2f rect_points[4];minRect.points(rect_points);// 绘制最小外接矩形for (int i = 0; i < 4; i++) {line(image, rect_points[i], rect_points[(i + 1) % 4], Scalar(255, 0, 0), 2);}imshow("Image", image); // 显示最终结果drawing = false;} else {// 否则继续添加点drawing = true;points.push_back(p);}} else if (event == EVENT_MOUSEMOVE && drawing) {Mat tempImage = image.clone(); // 创建临时图像用于显示if (!points.empty()) {polylines(tempImage, points, false, Scalar(255, 0, 0), 2); // 画多边形line(tempImage, points.back(), Point(x, y), Scalar(255, 0, 0), 2); // 绘制最后一条线}imshow("Image", tempImage);}else if (event == EVENT_RBUTTONDOWN && !points.empty()) {// 右键按下，重置并清除所有点points.clear();image = Mat::zeros(image.size(), image.type()); // 重置图像imshow("Image", image);drawing = false;}
}int main() {// 创建空白图像Mat image = Mat::zeros(Size(800, 600), CV_8UC3);// 设置鼠标回调namedWindow("Image", WINDOW_AUTOSIZE);setMouseCallback("Image", onMouse, &image);// 显示图像并等待退出imshow("Image", image);waitKey(0);return 0;
}

按最小外接矩形剪切图像

bool is_rotated_rect(const cv::RotatedRect& rect)
{// 检查中心点是否在合理范围内if (rect.center.x == 0 && rect.center.y == 0){return false;}// 检查宽度和高度是否为正值if (rect.size.width <= 0 || rect.size.height <= 0){return false;}// 如果以上条件都满足，可以认为矩形是有效的return true;
}bool cut_rotate_roi(cv::Mat& cv_src, cv::RotatedRect& minRect, cv::Mat& cv_roi)
{if (is_rotated_rect(minRect)){cv::Mat M = cv::getRotationMatrix2D(minRect.center, minRect.angle, 1.0);cv::Mat rotated;// 应用仿射变换 warpAffine，使用三次插值（INTER_CUBIC）图像旋转。旋转结果存储在 rotated 中。cv::warpAffine(cv_src, rotated, M, cv_src.size(), cv::INTER_CUBIC);// 裁剪旋转矩形区域cv::getRectSubPix(rotated, minRect.size, minRect.center, cv_roi);return true;}return false;
}

实现效果：