OpenCV4入门106：亚像素级角点检测

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//---------------------------------【头文件、命名空间包含部分】----------------------------
//      描述：包含程序所使用的头文件和命名空间
//------------------------------------------------------------------------------------------------
#include "opencv2/highgui/highgui.hpp"
#include "opencv2/imgproc/imgproc.hpp"
#include <iostream>
using namespace cv;
using namespace std;

//-----------------------------------【宏定义部分】--------------------------------------------
//  描述：定义一些辅助宏
//----------------------------------------------------------------------------------------------
#define WINDOW_NAME "【亚像素级角点检测】" //为窗口标题定义的宏

//-----------------------------------【全局变量声明部分】--------------------------------------
//          描述：全局变量声明
//-----------------------------------------------------------------------------------------------
Mat g_srcImage, g_grayImage;
int g_maxCornerNumber   = 33;
int g_maxTrackbarNumber = 500;
RNG g_rng(12345); //初始化随机数生成器

//-----------------------------【on_GoodFeaturesToTrack( )函数】----------------------------
//          描述：响应滑动条移动消息的回调函数
//----------------------------------------------------------------------------------------------
void on_GoodFeaturesToTrack(int, void *) {
    //【1】对变量小于等于1时的处理
    if (g_maxCornerNumber <= 1) {
        g_maxCornerNumber = 1;
    }

    //【2】Shi-Tomasi算法（goodFeaturesToTrack函数）的参数准备
    vector<Point2f> corners;
    double          qualityLevel = 0.01; //角点检测可接受的最小特征值
    double          minDistance  = 10;   //角点之间的最小距离
    int             blockSize    = 3;    //计算导数自相关矩阵时指定的邻域范围
    double          k            = 0.04; //权重系数
    Mat copy = g_srcImage.clone(); //复制源图像到一个临时变量中，作为感兴趣区域

    //【3】进行Shi-Tomasi角点检测
    goodFeaturesToTrack(g_grayImage,       //输入图像
                        corners,           //检测到的角点的输出向量
                        g_maxCornerNumber, //角点的最大数量
                        qualityLevel,      //角点检测可接受的最小特征值
                        minDistance,       //角点之间的最小距离
                        Mat(),             //感兴趣区域
                        blockSize,         //计算导数自相关矩阵时指定的邻域范围
                        false,             //不使用Harris角点检测
                        k);                //权重系数

    //【4】输出文字信息
    cout << "\n\t>-------------此次检测到的角点数量为：" << corners.size() << endl;

    //【5】绘制检测到的角点
    int r = 4;
    for (unsigned int i = 0; i < corners.size(); i++) {
        //以随机的颜色绘制出角点
        circle(copy, corners[ i ], r,
               Scalar(g_rng.uniform(0, 255), g_rng.uniform(0, 255), g_rng.uniform(0, 255)), -1, 8,
               0);
    }

    //【6】显示（更新）窗口
    imshow(WINDOW_NAME, copy);

    //【7】亚像素角点检测的参数设置
    Size winSize  = Size(5, 5);
    Size zeroZone = Size(-1, -1);
    //此句代码的OpenCV2版为：
    // TermCriteria criteria = TermCriteria( CV_TERMCRIT_EPS + CV_TERMCRIT_ITER, 40, 0.001 );
    //此句代码的OpenCV3版为：
    TermCriteria criteria = TermCriteria(TermCriteria::EPS + TermCriteria::MAX_ITER, 40, 0.001);

    //【8】计算出亚像素角点位置
    cornerSubPix(g_grayImage, corners, winSize, zeroZone, criteria);

    //【9】输出角点信息
    for (int i = 0; i < corners.size(); i++) {
        cout << " \t>>精确角点坐标[" << i << "]  (" << corners[ i ].x << "," << corners[ i ].y
             << ")" << endl;
    }
}

//-----------------------------------【ShowHelpText( )函数】----------------------------------
//          描述：输出一些帮助信息
//----------------------------------------------------------------------------------------------
static void ShowHelpText() {
    //输出欢迎信息和OpenCV版本
    printf("\n\n\t\t\t非常感谢购买《OpenCV3编程入门》一书！\n");
    printf("\n\n\t\t\t此为本书OpenCV2版的第88个配套示例程序\n");
    printf("\n\n\t\t\t   当前使用的OpenCV版本为：" CV_VERSION);
    printf("\n\n  ----------------------------------------------------------------------------\n");
    //输出一些帮助信息
    printf("\n\t欢迎来到【亚像素级角点检测】示例程序\n\n");
    printf("\n\t请调整滑动条观察图像效果\n\n");
}

//--------------------------------------【main( )函数】-----------------------------------------
//          描述：控制台应用程序的入口函数，我们的程序从这里开始执行
//-----------------------------------------------------------------------------------------------
int main() {
    //【0】显示帮助文字
    ShowHelpText();

    //【1】载入源图像并将其转换为灰度图
    g_srcImage = imread("1.jpg", 1);
    cvtColor(g_srcImage, g_grayImage, COLOR_BGR2GRAY);

    //【2】创建窗口和滑动条，并进行显示和回调函数初始化
    namedWindow(WINDOW_NAME, WINDOW_AUTOSIZE);
    createTrackbar("最大角点数", WINDOW_NAME, &g_maxCornerNumber, g_maxTrackbarNumber,
                   on_GoodFeaturesToTrack);
    imshow(WINDOW_NAME, g_srcImage);
    on_GoodFeaturesToTrack(0, 0);

    waitKey(0);
    return (0);
}