OpenCV-Python实战（13）——图像轮廓

一、找轮廓 cv2.findContours()

contours,hierarchy = cv2.findContours(image=*,mode=*,method=*)

contours：找到的所有轮廓数组，数组内的元素为轮廓像素点坐标。

hierarchy：轮廓间的层次关系。

image：二值图像（cv2.threshold()）。

mode：轮廓检测模式，常见方法如下：

模式	值	解释
RETR_EXTERNAL	0	只检测外部轮廓
RETR_LIST	1	检测所有轮廓，但不建立层级关系
RETR_CCOMP	2	检测所有轮廓，同时建立两个层级关系，如果内部还有轮廓则此轮廓与最外层轮廓同级
RETR_TREE	3	检测所有轮廓，同时建立一个树状层级关系

method：保存轮廓的方法，常见方法如下：

方法	值	解释
CHAIN_APPROX_NONE	1	存储所有轮廓点坐标
CHAIN_APPROX_SIMPLE	2	只保存轮廓顶点坐标
CHAIN_APPROX_TC89L1	3	使用CHAIN_APPROX_TC89L1 近视算法保存轮廓坐标
CHAIN_APPROX_TC89KCOS	4	使用CHAIN_APPROX_TC89KCOS近视算法保存轮廓坐标

二、绘轮廓 cv2.drawContours()

img = cv2.drawContours(image=*,contours=,contourIdx=*,color=*,thickness=*,lineType=*,hierarchy=*,maxLevel=*,offset=*)

 img：目标图像。

image：二值图像，用于填画上轮廓。

contours：cv2.findContours()函数返回的轮廓列表 list。

contourIdx：需要绘制的轮廓，在轮廓列表中的索引。-1 表示绘制列表中的所有轮廓。

color：（B，G，R）颜色。

thickness：轮廓粗细，-1 表示实心。

lineType：线条类型。

hierarchy：cv2.findContours() 输出的层次关系。

maxLevel：轮廓层次关系的深度，0表示绘制第0层次关系的轮廓。

offset：常数值，轮廓偏移量（相较于原轮廓坐标）

三、检测模式 

3.1 外轮廓 RETR_EXTERNAL

import cv2
# 图像前处理
img = cv2.imread('contours.png')  # 原图
img_gray = cv2.cvtColor(img,cv2.COLOR_BGR2GRAY)  # GRAY
thresh,img_threshold = cv2.threshold(img_gray,150,255,cv2.THRESH_BINARY)  # 二值contours,hierarchy = cv2.findContours(img_threshold,cv2.RETR_EXTERNAL,cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)
img1 = cv2.drawContours(img,contours,-1,(255,0,0),3)cv2.imshow('img',img)
cv2.imshow('img_threshold',img_threshold)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

 3.2 所有轮廓 cv2.RETR_LIST

import cv2
# 图像前处理
img = cv2.imread('contours.png')  # 原图
img_gray = cv2.cvtColor(img,cv2.COLOR_BGR2GRAY)  # GRAY
thresh,img_threshold = cv2.threshold(img_gray,150,255,cv2.THRESH_BINARY)  # 二值contours,hierarchy = cv2.findContours(img_threshold,cv2.RETR_LIST,cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)
img1 = cv2.drawContours(img,contours,-1,(255,0,0),2)cv2.imshow('img',img)
cv2.imshow('img_threshold',img_threshold)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

 3.3 RETR_CCOMP

import cv2
import numpy as np# 图像前处理
img = cv2.imread('m.png')  # 原图
img_gray = cv2.cvtColor(img,cv2.COLOR_BGR2GRAY)  # GRAY
thresh,img_threshold = cv2.threshold(img_gray,150,255,cv2.THRESH_BINARY)  # 二值contours,hierarchy = cv2.findContours(img_threshold,cv2.RETR_CCOMP,cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)
print(hierarchy)
img1 = cv2.drawContours(img,contours,-1,(255,0,0),2)cv2.imshow('img',img)
cv2.imshow('img_threshold',img_threshold)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

 hierarchy：详细解释请参考：《OpenCV计算机视觉项目实战（Python版）---p265》

print(hierarchy)结果
[[[ 1 -1 -1 -1][-1  0  2 -1][ 3 -1 -1  1][-1  2 -1  1]]]

 3.4 RETR_TREE

import cv2
import numpy as np# 图像前处理
img = cv2.imread('m.png')  # 原图
img_gray = cv2.cvtColor(img,cv2.COLOR_BGR2GRAY)  # GRAY
thresh,img_threshold = cv2.threshold(img_gray,150,255,cv2.THRESH_BINARY)  # 二值contours,hierarchy = cv2.findContours(img_threshold,cv2.RETR_TREE,cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)
print(hierarchy)
img1 = cv2.drawContours(img,contours,-1,(255,0,0),2)cv2.imshow('img',img)
cv2.imshow('img_threshold',img_threshold)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

  hierarchy：详细解释请参考：《OpenCV计算机视觉项目实战（Python版）---p265》

print(hierarchy) 结果：
[[[-1 -1  1 -1][ 3 -1  2  0][-1 -1 -1  1][-1  1 -1  0]]]

四、轮廓面积、周长

4.1 面积 cv2.contourArea()

area = cv2.contourArea(contour=*,oriented=*)

area：轮廓面积。

countour：要计算轮廓。

oriented：默认为：False，换回面积的绝对值。

import cv2
import numpy as np# 图像前处理
img = cv2.imread('contours.png')  # 原图
img_gray = cv2.cvtColor(img,cv2.COLOR_BGR2GRAY)  # GRAY
thresh,img_threshold = cv2.threshold(img_gray,150,255,cv2.THRESH_BINARY)  # 二值contours,hierarchy = cv2.findContours(img_threshold,cv2.RETR_EXTERNAL,cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)
img1 = cv2.drawContours(img,contours,-1,(255,0,0),2)
areas = []
for i in range(len(contours)):area = cv2.contourArea(contours[i])areas.append(area)
print(areas)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

[8500.5, 15986.0, 11396.0, 11560.0, 7136.5]

4.2  面积 cv2.arcLength()

arc = cv2.arcLength(contours,closed=*)

arc：轮廓周长。

countours：要计算轮廓。

closed：Ture表示轮廓是封闭的。

import cv2
import numpy as np# 图像前处理
img = cv2.imread('contours.png')  # 原图
img_gray = cv2.cvtColor(img,cv2.COLOR_BGR2GRAY)  # GRAY
thresh,img_threshold = cv2.threshold(img_gray,150,255,cv2.THRESH_BINARY)  # 二值contours,hierarchy = cv2.findContours(img_threshold,cv2.RETR_EXTERNAL,cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)
img1 = cv2.drawContours(img,contours,-1,(255,0,0),2)
areas = []
for i in range(len(contours)):arc = cv2.arcLength(contours[i],closed=True)areas.append(arc)
print(areas)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

[437.9482728242874, 492.6173119544983, 696.3086559772491, 403.98989498615265, 558.1147834062576]