通常提取物体的轮廓时,图像都存在噪声,提取效果并不理想。如提取下图的轮廓时,

提取代码:

import cv2

img = cv2.imread("mouse.png")
cv2.imshow("origin",img)
gray = cv2.cvtColor(img,cv2.COLOR_BGR2GRAY)
ret,binary = cv2.threshold(gray,128,255,cv2.THRESH_BINARY)
cv2.imshow("binary",binary)

contours, hierarchy = cv2.findContours(binary,cv2.RETR_TREE,cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)
cv2.drawContours(img,contours,-1,(0,0,255),3)
cv2.imshow("result", img)
cv2.waitKey(0)

 提取效果:

          

可以看出存在非常严重的噪声干扰。因此,提取轮廓之前需要过滤噪声的干扰。

首先,进行对图像进行均值滤波(低通滤波),去除噪声

blured = cv2.blur(img,(5,5))
cv2.imshow("blur",blured)

 

使用floodfill来去掉目标周围的背景,泛洪填充类始于ps的魔棒工具,这里用来清除背景。

mask = np.zeros((h+2, w+2), np.uint8)       #掩码长和宽都比输入图像多两个像素点,泛洪填充不会超出掩码的非零边缘  
#进行泛洪填充
cv2.floodFill(blured, mask, (10,10), (255,255,255), (2,2,2),(3,3,3),8)
cv2.imshow("floodfill", blured)

  floodFill函数解析

  • img:为待使用泛洪算法的图像
  • mask:为掩码层,使用掩码可以规定是在哪个区域使用该算法,如果是对于完整图像都要使用,则掩码层大小为原图行数+2,列数+2.是一个二维的0矩阵,边缘一圈会在使用算法是置为1。而只有对于掩码层上对应为0的位置才能泛洪,所以掩码层初始化为0矩。【dtype:np.uint8
  • seed:为泛洪算法的种子点,也是根据该点的像素判断决定和其相近颜色的像素点,是否被泛洪处理。
  • newvalue:是对于泛洪区域新赋的值(B,G,R)
  • (loDiff1,loDiff2,loDiff3):是相对于seed种子点像素可以往下的像素值,即seed(B0,G0,R0),泛洪区域下界为(B0-loDiff1,G0-loDiff2,R0-loDiff3)
  • (upDiff1,upDiff2,upDiff3):是相对于seed种子点像素可以往上的像素值,即seed(B0,G0,R0),泛洪区域上界为(B0+upDiff1,G0+upDiff2,R0+upDiff3)
  • flag:为泛洪算法的处理模式:
  •     低八位 控制算法的连通性,是以seed点为中心,接着判断周围的几个像素点,再将泛洪区域像素点周围的几个像素点进行考虑。 一般为4,8;默认为4
  •     中间八位 与掩码层赋值密切相关,一般使用(255<<8)使中间8位全位1,则值为255,也就是掩码层对应原图的泛洪区域的部分被由原来的初值0赋值成255,如果中间8位为0,则赋值为1.
  •     高八位 由opencv宏参数指定
    • cv2.FLOODFILL_FIXED_RANGE:改变图像,填充newvalue
    • cv2.FLOODFILL_MASK_ONLY:不改变原图像,也就是newvalue参数失去作用,而是改变对应区域的掩码,设为中间八位的值

 

然后转换成灰度图

1 gray = cv2.cvtColor(blured,cv2.COLOR_BGR2GRAY)  
2 cv2.imshow("gray", gray)  

此时目标图像周围有写不光滑,还有一些噪声,因此进行开闭运算,得到比较光滑的目标

1 #定义结构元素  
2 kernel = cv2.getStructuringElement(cv2.MORPH_RECT,(50, 50))
3 #开闭运算,先开运算去除背景噪声,再继续闭运算填充目标内的孔洞
4 opened = cv2.morphologyEx(gray, cv2.MORPH_OPEN, kernel)  
5 closed = cv2.morphologyEx(opened, cv2.MORPH_CLOSE, kernel)  
6 cv2.imshow("closed", closed) 

接着转换成二值图以便于获取图像的轮廓

最后进行轮廓提取,抓取到目标

1 #找到轮廓
2 _,contours, hierarchy = cv2.findContours(binary,cv2.RETR_TREE,cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)  
3 #绘制轮廓
4 cv2.drawContours(img,contours,-1,(0,0,255),3)  
5 #绘制结果
6 cv2.imshow("result", img)

全部代码:

#coding=utf-8
import cv2
import numpy as np

img = cv2.imread("temp.jpg")                #载入图像
h, w = img.shape[:2]                        #获取图像的高和宽
cv2.imshow("Origin", img)                   #显示原始图像

blured = cv2.blur(img,(5,5))                #进行滤波去掉噪声
cv2.imshow("Blur", blured)                  #显示低通滤波后的图像

mask = np.zeros((h+2, w+2), np.uint8)       #掩码长和宽都比输入图像多两个像素点,满水填充不会超出掩码的非零边缘
#进行泛洪填充
cv2.floodFill(blured, mask, (w-1,h-1), (255,255,255), (2,2,2),(3,3,3),8)
cv2.imshow("floodfill", blured)

#得到灰度图
gray = cv2.cvtColor(blured,cv2.COLOR_BGR2GRAY)
cv2.imshow("gray", gray)


#定义结构元素
kernel = cv2.getStructuringElement(cv2.MORPH_RECT,(50, 50))
#开闭运算,先开运算去除背景噪声,再继续闭运算填充目标内的孔洞
opened = cv2.morphologyEx(gray, cv2.MORPH_OPEN, kernel)
closed = cv2.morphologyEx(opened, cv2.MORPH_CLOSE, kernel)
cv2.imshow("closed", closed)

#求二值图
ret, binary = cv2.threshold(closed,250,255,cv2.THRESH_BINARY)
cv2.imshow("binary", binary)

#找到轮廓
_,contours, hierarchy = cv2.findContours(binary,cv2.RETR_TREE,cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)
#绘制轮廓

cv2.drawContours(img,contours,-1,(0,0,255),3)
#绘制结果
cv2.imshow("result", img)

cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

 

 

 

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