OpenCV的輪廓功能：深入研究對象檢測和形狀分析

OpenCV的findContours函數(shù)是計(jì)算機(jī)視覺的基石，可以識別和分析圖像中對象形狀和邊界。輪廓定義為連接沿邊界相似顏色或強(qiáng)度的連續(xù)點(diǎn)的曲線，對于從對象檢測到圖像分割的各種應(yīng)用至關(guān)重要。

開源計(jì)算機(jī)視覺庫OpenCV是實(shí)時(shí)計(jì)算機(jī)視覺應(yīng)用程序的強(qiáng)大工具。它的findContours功能對于圖像分割，形狀分析和對象檢測特別有用。本文提供了理解和應(yīng)用此功能的全面指南。

關(guān)鍵學(xué)習(xí)點(diǎn)：

• 掌握圖像處理中輪廓的概念及其在計(jì)算機(jī)視覺中的重要性。
• 實(shí)現(xiàn)OpenCV的findContours功能，用于檢測和分析對象邊界。
• 對findContours參數(shù)及其對輪廓檢測的影響有透徹的了解。
• 探索輪廓的實(shí)際應(yīng)用，包括對象檢測，形狀分析和特征提取。

本文是數(shù)據(jù)科學(xué)博客馬拉松的一部分。

目錄：

• 什么是OpenCV？
• 了解輪廓
• findContours工作原理
• findContours參數(shù)
• 輪廓的實(shí)際應(yīng)用
• 常見問題

OPENCV：功能強(qiáng)大的工具包

OpenCV提供了許多用于圖像和視頻處理的工具，包括圖像識別，運(yùn)動(dòng)跟蹤和功能檢測。輪廓檢測是重要組成部分，可以識別和分析對象形狀。

輪廓：定義對象邊界

輪廓是曲線，連接連續(xù)點(diǎn)具有沿對象邊界的均勻顏色或強(qiáng)度的連續(xù)點(diǎn)。本質(zhì)上，它們表示圖像中對象的輪廓或邊緣。這使它們對于識別和操縱計(jì)算機(jī)視覺任務(wù)中的特定形狀是無價(jià)的。應(yīng)用包括對象檢測，形狀分析和圖像分割。通過識別輪廓，您可以：

• 在圖像中定義對象邊界。
• 分析形狀以確定區(qū)域和周長等特性。
• 通過將對象與背景區(qū)分開來分段圖像。

如上所示，通過使用OpenCV的輪廓函數(shù)從背景中分割對象（瓶和硬幣）的邊界和形狀。

輪廓的重要性

輪廓簡化了圖像數(shù)據(jù)，同時(shí)保留了關(guān)鍵的形狀和結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)。這種效率對于需要對象定位和識別的任務(wù)至關(guān)重要。

findContours工作原理

OpenCV的findContours函數(shù)從二進(jìn)制圖像（帶有黑白像素的圖像）提取輪廓。這簡化了邊緣標(biāo)識。該過程涉及：

1. 灰度轉(zhuǎn)換：將圖像轉(zhuǎn)換為灰度。
2. 閾值：應(yīng)用閾值創(chuàng)建二進(jìn)制圖像。
3. 輪廓檢測：使用findContours檢測二進(jìn)制圖像中的輪廓。

導(dǎo)入CV2
導(dǎo)入numpy作為NP

＃灰度轉(zhuǎn)換
image = cv2.imread（“ image.jpg”，cv2.imread_grayscale）

＃閾值
_，閾值= cv2.threshold（圖片，127，255，cv2.thresh_binary）
閾值= cv2.bitwise_not（閾值）

＃輪廓檢測
輪廓，_ = cv2.findcontours（thresh，cv2.retr_external，cv2.chain_approx_simple）

＃畫輪廓
CONTOUR_IMAGE = NP.Seros_like（image，dtype = np.uint8）
cv2.DrawContours（Contour_image，Contours，-1，（255，255，255），2），2）
cv2.imwrite（'Contour.jpg'，Contour_image）
cv2.imshow（“輪廓”，Contour_image）
CV2.Waitkey（0）
cv2.destroyallwindows（）

輸入和輸出示例：

findContours參數(shù)

findContours函數(shù)的參數(shù)顯著影響其輸出。了解這些參數(shù)對于有效使用至關(guān)重要。

• image ：輸入二進(jìn)制圖像。
• mode ：輪廓檢索模式（例如， cv2.RETR_EXTERNAL僅適用于外部輪廓）。
• method ：輪廓近似方法（例如， cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE用于簡化近似）。

檢索模式：

• cv2.RETR_EXTERNAL ：僅檢索最外部的輪廓。
• cv2.RETR_LIST ：檢索沒有層次關(guān)系的所有輪廓。
• cv2.RETR_CCOMP ：通過兩級層次結(jié)構(gòu)檢索所有輪廓。
• cv2.RETR_TREE ：檢索具有完整分層樹結(jié)構(gòu)的所有輪廓。

近似方法：

• cv2.CHAIN_APPROX_NONE ：存儲(chǔ)所有輪廓點(diǎn)。
• cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE ：僅存儲(chǔ)基本點(diǎn)來壓縮輪廓。

實(shí)際應(yīng)用

在眾多計(jì)算機(jī)視覺應(yīng)用中，輪廓是基本的：

• 對象檢測和識別：在復(fù)雜場景中用于面部檢測，字符識別和對象識別。
• 形狀分析：生物學(xué)研究，醫(yī)學(xué)成像和制造業(yè)質(zhì)量控制至關(guān)重要。
• 特征提取和對象分類：用于根據(jù)其形狀提取特征和對對象進(jìn)行分類。
• 模式識別和匹配：在模板匹配和手勢識別中使用。

結(jié)論

OpENCV的findContours功能是圖像處理，實(shí)現(xiàn)有效的對象檢測和形狀分析的強(qiáng)大工具。掌握其使用在計(jì)算機(jī)視覺應(yīng)用程序中開辟了廣泛的可能性。

關(guān)鍵要點(diǎn)：

• 輪廓識別對象形狀和邊界以進(jìn)行分析。
• findContours通過檢測輪廓來簡化圖像數(shù)據(jù)。
• 了解findContours參數(shù)至關(guān)重要。
• 輪廓具有廣泛的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用程序。

常見問題

Q1： findContours功能是什么？答：它從二進(jìn)制圖像中檢測和檢索輪廓，識別對象邊界。

Q2：圖像處理中的輪廓是什么？答：曲線以相似的顏色或強(qiáng)度連接沿對象邊界的連續(xù)點(diǎn)。

Q3：鍵findContours參數(shù)是什么？答： image ， mode和method 。

（注意：作者的許可與圖像一起使用。）

以上是探索OpenCV的輪廓功能的詳細(xì)內(nèi)容。更多信息請關(guān)注PHP中文網(wǎng)其他相關(guān)文章！