OpenCV使用GrabCut实现抠图功能

来源：jb51　　时间：2023/2/20 15:16:44　　对本文有异议

1、概述

案例：使用OpenCV的GrapCut实现有用户交互的抠图

grabCut( InputArray img, InputOutputArray mask, Rect rect,
                           InputOutputArray bgdModel, InputOutputArray fgdModel,
                           int iterCount, int mode = GC_EVAL );

img --> 输入的三通道图像；
mask --> 输入的单通道图像，初始化方式为GC_INIT_WITH_RECT表示ROI区域可以被初始化为：
GC_BGD --> 定义为明显的背景像素 0
GC_FGD --> 定义为明显的前景像素 1
GC_PR_BGD --> 定义为可能的背景像素 2
GC_PR_FGD --> 定义为可能的前景像素 3
rect --> 表示roi区域；
bgdModel --> 表示临时背景模型数组；
fgdModel --> 表示临时前景模型数组；
iterCount --> 表示图割算法迭代次数, 次数越多，效果越好；
mode --> 当使用用户提供的roi时候使用GC_INIT_WITH_RECT

实现算法的步骤：

1.创建一个遮罩，并初始化为背景GC_BGD

2.用户选定一个ROI区域初始化为前景GC_FGD

3.调用grabCut函数实现算法

4.输入mask即为目标抠图

2、代码示例

（这个例子不完善，图像的颜色输出有问题，先记录一下，后面改正。但是不影响整个算法的流程及效果，仅仅是RGB和BGR像素通道的问题）

CrabCut_Matting::CrabCut_Matting(QWidget *parent)
    : MyGraphicsView{parent}
{
    this->setWindowTitle("crabCut抠图");
    this->setMouseTracking(true);//设置鼠标事件可用
    init = false;
    numRun = false;
}
 
 
void CrabCut_Matting::dropEvent(QDropEvent*event){
    QString filePath = event->mimeData()->urls().at(0).toLocalFile();
    showCrabCutMatting(filePath.toStdString().c_str());
}
 
void CrabCut_Matting::showCrabCutMatting(const char* filePath){
    src = imread(filePath);
    if(src.empty()){
        qDebug()<<"输入图像为空";
        return;
    }
 
    //创建一个背景遮罩
    mMask = Mat::zeros(src.size(),CV_8UC1);
    mMask.setTo(Scalar::all(GC_BGD));
 
 
    convert2Sence(src);
}
void CrabCut_Matting::mouseMoveEvent(QMouseEvent *event){
    //    if(event->button()==Qt::LeftButton){//鼠标左键
    rect = Rect(Point(rect.x, rect.y), Point(event->pos().x(), event->pos().y()));
    qDebug()<<"mouseMoveEvent:"<<rect.width<<"|"<<rect.height;
    showImage();
    //    }
}
 
void CrabCut_Matting::mousePressEvent(QMouseEvent *event){
    grabMouse();
    if(event->button()==Qt::LeftButton){//鼠标左键
        rect.x = event->pos().x();
        rect.y = event->pos().y();
        rect.width = 1;
        rect.height = 1;
        init = false;
        numRun = 0;
        qDebug()<<"mousePressEvent:"<<event->pos().x()<<"|"<<event->pos().y();
    }
 
}
 
void CrabCut_Matting::mouseReleaseEvent(QMouseEvent *event){
    releaseMouse();
    if(event->button()==Qt::LeftButton){//鼠标左键
        if (rect.width > 1 && rect.height > 1) {
            setROIMask();
            qDebug()<<"mouseReleaseEvent:"<<rect.width<<"|"<<rect.height;
            //执行grabcut的代码
            runGrabCut();
            numRun++;
            showImage();
        }
 
    }
}
/**
 * 将选中的区域设置为前景
 * @brief CrabCut_Matting::setROIMask
 */
void CrabCut_Matting::setROIMask(){
    // GC_FGD = 1
    // GC_BGD =0;
    // GC_PR_FGD = 3
    // GC_PR_BGD = 2
    mMask.setTo(GC_BGD);
    rect.x = max(0, rect.x);
    rect.y = max(0, rect.y);
    rect.width = min(rect.width, src.cols - rect.x);
    rect.height = min(rect.height, src.rows - rect.y);
    mMask(rect).setTo(Scalar(GC_PR_FGD));//将选中的区域设置为
}
 
void CrabCut_Matting::showImage(){
    Mat result, binMask;
    binMask.create(mMask.size(), CV_8UC1);
    binMask = mMask & 1;
    if (init) {
        src.copyTo(result, binMask);
    } else {
        src.copyTo(result);
    }
    rectangle(result, rect, Scalar(0, 0, 255), 2, 8);
    convert2Sence(result);
 
}
 
 
void CrabCut_Matting::runGrabCut(){
    if (rect.width < 2 || rect.height < 2) {
        return;
    }
 
    if (init) {
        grabCut(src, mMask, rect, bgModel, fgModel, 1);
    } {
        grabCut(src, mMask, rect, bgModel, fgModel, 1, GC_INIT_WITH_RECT);
        init = true;
    }
}
 
 
void CrabCut_Matting::convert2Sence(Mat target){
    scene.clear();
    QImage image = ImageUtils::matToQImage(target);
    QPixmap pixmap = QPixmap::fromImage(image);
    QGraphicsPixmapItem *item = new QGraphicsPixmapItem(pixmap.scaled(this->size(),Qt::KeepAspectRatio,Qt::SmoothTransformation));
    scene.addItem(item);
}