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基于OpenCV实现图像分割
来源:jb51  时间:2021/9/6 10:18:00  对本文有异议

本文实例为大家分享了基于OpenCV实现图像分割的具体代码,供大家参考,具体内容如下

1、图像阈值化

源代码:

  1. #include "opencv2/highgui/highgui.hpp"
  2. #include "opencv2/imgproc/imgproc.hpp"
  3. #include <iostream>
  4. using namespace std;
  5. using namespace cv;
  6. int thresholds=50;
  7. int model=2;
  8. Mat image,srcimage;
  9. void track(int ,void *)
  10. {
  11. Mat result;
  12. threshold(srcimage,result,thresholds,255,CV_THRESH_BINARY);
  13. //imshow("原图",result);
  14. if(model==0)
  15. {
  16. threshold(srcimage,result,thresholds,255,CV_THRESH_BINARY);
  17. imshow("分割",result);
  18. }
  19. if(model==1)
  20. {
  21. threshold(srcimage,result,thresholds,255,THRESH_BINARY_INV);
  22. imshow("分割",result);
  23. }
  24. if(model==2)
  25. {
  26. threshold(srcimage,result,thresholds,255,THRESH_TRUNC);
  27. imshow("分割",result);
  28. }
  29. if(model==3)
  30. {
  31. threshold(srcimage,result,thresholds,255,THRESH_TOZERO);
  32. imshow("分割",result);
  33. }
  34. if(model==4)
  35. {
  36. threshold(srcimage,result,thresholds,255,THRESH_TOZERO_INV);
  37. imshow("分割",result);
  38. }
  39. }
  40. int main()
  41. {
  42. image=imread("2.2.tif");
  43. if(!image.data)
  44. {
  45. return 0;
  46. }
  47. cvtColor(image,srcimage,CV_BGR2GRAY);
  48. namedWindow("分割",WINDOW_AUTOSIZE);
  49. cv::createTrackbar("阈a值:","分割",&thresholds,255,track);
  50. cv::createTrackbar("模式:","分割",&model,4,track);
  51. track(thresholds,0);
  52. track(model,0);
  53. waitKey(0);
  54. return 0;
  55. }

实现结果:

2、阈值处理

  1. //阈值处理
  2. #include "opencv2/core/core.hpp"
  3. #include "opencv2/highgui/highgui.hpp"
  4. #include "opencv2/imgproc/imgproc.hpp"
  5. using namespace cv;
  6. using namespace std;
  7. int main()
  8. {
  9. printf("键盘按键ESC--退出程序");
  10. Mat g_srcImage = imread("1.tif",0);
  11. if(!g_srcImage.data)
  12. {
  13. printf("读取图片失败");
  14. }
  15. imshow("原始图",g_srcImage);
  16. //大津法阈值分割显示
  17. /*大津法,简称OTSU.它是按图像的灰度特性,将图像分成背景
  18. 和目标2部分。背景和目标之间的类间方差越大,说明构成图像
  19. 的2部分的差别越大,当部分目标错分为背景或部分背景错分为
  20. 目标都会导致2部分差别变小。*/
  21. Mat OtsuImage;
  22. threshold(g_srcImage,OtsuImage,0,255,THRESH_OTSU);//0不起作用,可为任意阈值
  23. imshow("OtsuImage",OtsuImage);
  24. //自适应分割并显示
  25. Mat AdaptImage;
  26. //THRESH_BINARY_INV:参数二值化取反
  27. adaptiveThreshold(g_srcImage,AdaptImage,255,0,THRESH_BINARY_INV,7,8);
  28. imshow("AdaptImage",AdaptImage);
  29. while(1)
  30. {
  31. int key;
  32. key = waitKey(20);
  33. if((char)key == 27)
  34. { break; }
  35. }
  36. }

效果图:

3、拉普拉斯检测

  1. //Laplacian检测
  2. #include "opencv2/core/core.hpp"
  3. #include "opencv2/highgui/highgui.hpp"
  4. #include "opencv2/imgproc/imgproc.hpp"
  5. using namespace cv;
  6. using namespace std;
  7.  
  8. /*,在只关心边缘的位置而不考虑其周围的象素灰度差值时比较合适。
  9. Laplace 算子对孤立象素的响应要比对边缘或线的响应要更强烈,因此
  10. 只适用于无噪声图象。存在噪声情况下,使用 Laplacian 算子检测边
  11. 缘之前需要先进行低通滤波。*/
  12. int main()
  13. {
  14. Mat src,src_gray,dst,abs_dst;
  15. src = imread("1.jpg");
  16. imshow("原始图像",src);
  17.  
  18. //高斯滤波
  19. GaussianBlur(src,src,Size(3,3),0,0,BORDER_DEFAULT);
  20. //转化为灰度图,输入只能为单通道
  21. cvtColor(src,src_gray,CV_BGR2GRAY);
  22.  
  23. Laplacian(src_gray,dst,CV_16S,3,1,0,BORDER_DEFAULT);
  24. convertScaleAbs(dst,abs_dst);
  25. imshow("效果图Laplace变换",abs_dst);
  26. waitKey();
  27. return 0;
  28.  
  29. }

效果图:

4、canny算法的边缘检测

源代码

  1. #include "opencv2/core/core.hpp"
  2. #include "opencv2/highgui/highgui.hpp"
  3. #include "opencv2/imgproc/imgproc.hpp"
  4. using namespace cv;
  5. using namespace std;
  6. /*如果某一像素位置的幅值超过高阈值,该像素被保留为边缘像素。如果某
  7. 一像素位置的幅值小于低阈值,该像素被排除。如果某一像素位置的幅值在
  8. 两个阈值之间,该像素仅仅在连接到一个高于高阈值的像素时被保留。 */
  9. int main()
  10. {
  11. Mat picture2=imread("1.jpg");
  12. Mat new_picture2;
  13. Mat picture2_1=picture2.clone();
  14. Mat gray_picture2 , edge , new_edge;
  15. imshow("【原始图】Canny边缘检测" , picture2);
  16. Canny(picture2_1 , new_picture2 ,150 , 100 ,3 );
  17. imshow("【效果图】Canny边缘检测", new_picture2 );
  18. Mat dstImage,grayImage;
  19. //dstImage与srcImage同大小类型
  20. dstImage.create(picture2_1.size() , picture2_1.type());
  21. cvtColor(picture2_1,gray_picture2,CV_BGR2GRAY);//转化为灰度图
  22. blur(gray_picture2 , edge , Size(3,3));//用3x3的内核降噪
  23. Canny(edge,edge,3,9,3);
  24. dstImage = Scalar::all(0);//将dst内所有元素设置为0
  25. //使用canny算子的边缘图edge作为掩码,将原图拷贝到dst中
  26. picture2_1.copyTo(dstImage,edge);
  27. imshow("效果图Canny边缘检测2",dstImage);
  28. waitKey();
  29. }

效果图:

5、图像的分水岭算法

源代码:

  1. #include "opencv2/core/core.hpp"
  2. #include "opencv2/highgui/highgui.hpp"
  3. #include "opencv2/imgproc/imgproc.hpp"
  4. #include <iostream>
  5.  
  6. using namespace cv;
  7. using namespace std;
  8.  
  9. #define WINDOW_NAME1 "显示/操作窗口"
  10. #define WINDOW_NAME2 "分水岭算法效果图"
  11.  
  12. Mat g_maskImage,g_srcImage;
  13. Point prevPt(-1,-1);
  14.  
  15. static void ShowHelpText();
  16. static void on_Mouse(int event,int x,int y,int flags,void*);
  17.  
  18. //输出一些帮助信息
  19. static void ShowHelpText()
  20. {
  21. printf("当前使用的版本为:"CV_VERSION);
  22. printf("\n");
  23. printf("分水岭算法---点中图片进行鼠标或按键操作\n");
  24. printf("请先用鼠标在图片窗口中标记出大致的区域,\n然后再按键【1】或者【space】启动算法");
  25. printf("\n按键操作说明:\n"
  26. "键盘按键【1】或者【space】--运行的分水岭分割算法\n"
  27. "键盘按键【2】--回复原始图片\n"
  28. "键盘按键【ESC】--退出程序\n");
  29. }
  30.  
  31. static void on_Mouse(int event,int x,int y,int flags,void*)
  32. {
  33. if(x<0||x>=g_srcImage.cols||y<0||y>=g_srcImage.rows)
  34. return;
  35.  
  36.  
  37. if(event == CV_EVENT_LBUTTONUP||!(flags & CV_EVENT_FLAG_LBUTTON))
  38. prevPt = Point(-1,-1);
  39.  
  40. else if(event == CV_EVENT_LBUTTONDOWN)
  41. prevPt= Point(x,y);
  42.  
  43. else if(event == CV_EVENT_MOUSEMOVE && (flags & CV_EVENT_FLAG_LBUTTON))
  44. {
  45. Point pt(x,y);
  46. if(prevPt.x<0)
  47. prevPt = pt;
  48. line(g_maskImage,prevPt,pt,Scalar::all(255),5,8,0);
  49. line(g_srcImage,prevPt,pt,Scalar::all(255),5,8,0);
  50. prevPt = pt;
  51. imshow(WINDOW_NAME1,g_srcImage);
  52. }
  53. }
  54.  
  55. int main(int argc,char** argv)
  56. {
  57. system("color A5");
  58.  
  59. ShowHelpText();
  60.  
  61. g_srcImage = imread("1.jpg",1);
  62. imshow(WINDOW_NAME1,g_srcImage);
  63. Mat srcImage,grayImage;
  64. g_srcImage.copyTo(srcImage);
  65. cvtColor(g_srcImage,g_maskImage,CV_BGR2GRAY);
  66. cvtColor(g_maskImage,grayImage,CV_GRAY2BGR);//灰度图转BGR3通道,但每通道的值都是原先单通道的值,所以也是显示灰色的
  67. g_maskImage = Scalar::all(0);//黑
  68.  
  69. setMouseCallback(WINDOW_NAME1,on_Mouse,0);
  70.  
  71. while(1)
  72. {
  73. int c = waitKey(0);
  74. if((char)c == 27)
  75. break;
  76. if((char)c == '2')
  77. {
  78. g_maskImage = Scalar::all(0);//黑
  79. srcImage.copyTo(g_srcImage);
  80. imshow("image",g_srcImage);
  81. }
  82. if((char)c == '1'||(char)c == ' ')
  83. {
  84. int i,j,compCount = 0;
  85. vector<vector<Point>> contours;//定义轮廓
  86. vector<Vec4i> hierarchy;//定义轮廓的层次
  87.  
  88. findContours(g_maskImage,contours,hierarchy,RETR_CCOMP,CHAIN_APPROX_SIMPLE);
  89. if(contours.empty())
  90. continue;
  91. Mat maskImage(g_maskImage.size(),CV_32S);
  92. maskImage = Scalar::all(0);
  93.  
  94. for(int index = 0;index >= 0;index = hierarchy[index][0],compCount++)
  95. drawContours(maskImage,contours,index,Scalar::all(compCount+1),-1,8,hierarchy,INT_MAX);
  96. if(compCount == 0)
  97. continue;
  98. vector<Vec3b> colorTab;
  99. for(i=0;i<compCount;i++)
  100. {
  101. int b = theRNG().uniform(0,255);
  102. int g = theRNG().uniform(0,255);
  103. int r = theRNG().uniform(0,255);
  104. colorTab.push_back(Vec3b((uchar)b,(uchar)g,(uchar)r));
  105. }
  106. //计算处理时间并输出到窗口中
  107. double dTime = (double)getTickCount();
  108. watershed(srcImage,maskImage);
  109. dTime = (double)getTickCount()-dTime;
  110. printf("\t处理时间=%gms\n",dTime*1000./getTickFrequency());
  111. //双层循环,将分水岭图像遍历存入watershedImage中
  112. Mat watershedImage(maskImage.size(),CV_8UC3);
  113. for(i=0;i<maskImage.rows;i++)
  114. for(j=0;j<maskImage.cols;j++)
  115. {
  116. int index = maskImage.at<int>(i,j);
  117. if(index == -1)
  118. watershedImage.at<Vec3b>(i,j) = Vec3b(255,255,255);
  119. else if(index<=0||index>compCount)
  120. watershedImage.at<Vec3b>(i,j) = Vec3b(0,0,0);
  121. else
  122. watershedImage.at<Vec3b>(i,j) = colorTab[index-1];
  123. }
  124. //混合灰度图和分水岭效果图并显示最终的窗口
  125. watershedImage = watershedImage*0.5+grayImage*0.5;
  126. imshow(WINDOW_NAME2,watershedImage);
  127. }
  128. }
  129. waitKey();
  130. return 0;
  131. }

效果图:

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持w3xue。

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