Python OpenCV提取物体轮廓

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,

Python OpenCV提取物体轮廓

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:

Python OpenCV提取物体轮廓

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)

Python OpenCV提取物体轮廓
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)

Python OpenCV提取物体轮廓

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<

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")                #&#x8F7D;&#x5165;&#x56FE;&#x50CF;
h, w = img.shape[:2]                        #&#x83B7;&#x53D6;&#x56FE;&#x50CF;&#x7684;&#x9AD8;&#x548C;&#x5BBD;
cv2.imshow("Origin", img)                   #&#x663E;&#x793A;&#x539F;&#x59CB;&#x56FE;&#x50CF;

blured = cv2.blur(img,(5,5))                #&#x8FDB;&#x884C;&#x6EE4;&#x6CE2;&#x53BB;&#x6389;&#x566A;&#x58F0;
cv2.imshow("Blur", blured)                  #&#x663E;&#x793A;&#x4F4E;&#x901A;&#x6EE4;&#x6CE2;&#x540E;&#x7684;&#x56FE;&#x50CF;

mask = np.zeros((h+2, w+2), np.uint8)       #&#x63A9;&#x7801;&#x957F;&#x548C;&#x5BBD;&#x90FD;&#x6BD4;&#x8F93;&#x5165;&#x56FE;&#x50CF;&#x591A;&#x4E24;&#x4E2A;&#x50CF;&#x7D20;&#x70B9;&#xFF0C;&#x6EE1;&#x6C34;&#x586B;&#x5145;&#x4E0D;&#x4F1A;&#x8D85;&#x51FA;&#x63A9;&#x7801;&#x7684;&#x975E;&#x96F6;&#x8FB9;&#x7F18;
#&#x8FDB;&#x884C;&#x6CDB;&#x6D2A;&#x586B;&#x5145;
cv2.floodFill(blured, mask, (w-1,h-1), (255,255,255), (2,2,2),(3,3,3),8)
cv2.imshow("floodfill", blured)

#&#x5F97;&#x5230;&#x7070;&#x5EA6;&#x56FE;
gray = cv2.cvtColor(blured,cv2.COLOR_BGR2GRAY)
cv2.imshow("gray", gray)

#&#x5B9A;&#x4E49;&#x7ED3;&#x6784;&#x5143;&#x7D20;
kernel = cv2.getStructuringElement(cv2.MORPH_RECT,(50, 50))
#&#x5F00;&#x95ED;&#x8FD0;&#x7B97;&#xFF0C;&#x5148;&#x5F00;&#x8FD0;&#x7B97;&#x53BB;&#x9664;&#x80CC;&#x666F;&#x566A;&#x58F0;&#xFF0C;&#x518D;&#x7EE7;&#x7EED;&#x95ED;&#x8FD0;&#x7B97;&#x586B;&#x5145;&#x76EE;&#x6807;&#x5185;&#x7684;&#x5B54;&#x6D1E;
opened = cv2.morphologyEx(gray, cv2.MORPH_OPEN, kernel)
closed = cv2.morphologyEx(opened, cv2.MORPH_CLOSE, kernel)
cv2.imshow("closed", closed)

#&#x6C42;&#x4E8C;&#x503C;&#x56FE;
ret, binary = cv2.threshold(closed,250,255,cv2.THRESH_BINARY)
cv2.imshow("binary", binary)

#&#x627E;&#x5230;&#x8F6E;&#x5ED3;
_,contours, hierarchy = cv2.findContours(binary,cv2.RETR_TREE,cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)
#&#x7ED8;&#x5236;&#x8F6E;&#x5ED3;

cv2.drawContours(img,contours,-1,(0,0,255),3)
#&#x7ED8;&#x5236;&#x7ED3;&#x679C;
cv2.imshow("result", img)

cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

Original: https://blog.csdn.net/wzw12315/article/details/120882364
Author: wzw12315
Title: Python OpenCV提取物体轮廓

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