OpenCV4入门系列教程65:分水岭分割

索引地址:系列教程索引地址

上一篇:OpenCV4入门系列教程64:Grabcut图像分割

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
//--------------------------------------【程序说明】-------------------------------------------
// 程序说明:《OpenCV3编程入门》OpenCV3版书本配套示例程序77
// 程序描述:分水岭算法综合示例
// 2014年11月 Created by @浅墨_毛星云
// 2014年12月 Revised by @浅墨_毛星云
//------------------------------------------------------------------------------------------------

//---------------------------------【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_NAME1 "【程序窗口1】" //为窗口标题定义的宏
#define WINDOW_NAME2 "【分水岭算法效果图】" //为窗口标题定义的宏

//-----------------------------------【全局函变量声明部分】--------------------------------------
// 描述:全局变量的声明
//-----------------------------------------------------------------------------------------------
Mat g_maskImage, g_srcImage;
Point prevPt(-1, -1);

//-----------------------------------【全局函数声明部分】--------------------------------------
// 描述:全局函数的声明
//-----------------------------------------------------------------------------------------------
static void ShowHelpText();
static void on_Mouse(int event, int x, int y, int flags, void *);

//-----------------------------------【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(int argc, char **argv) {
//【0】改变console字体颜色
system("color 6F");

//【0】显示帮助文字
ShowHelpText();

//【1】载入原图并显示,初始化掩膜和灰度图
g_srcImage = imread("1.jpg", 1);
imshow(WINDOW_NAME1, g_srcImage);
Mat srcImage, grayImage;
g_srcImage.copyTo(srcImage);
cvtColor(g_srcImage, g_maskImage, COLOR_BGR2GRAY);
cvtColor(g_maskImage, grayImage, COLOR_GRAY2BGR);
g_maskImage = Scalar::all(0);

//【2】设置鼠标回调函数
setMouseCallback(WINDOW_NAME1, on_Mouse, 0);

//【3】轮询按键,进行处理
while (1) {
//获取键值
int c = waitKey(0);

//若按键键值为ESC时,退出
if ((char)c == 27)
break;

//按键键值为2时,恢复源图
if ((char)c == '2') {
g_maskImage = Scalar::all(0);
srcImage.copyTo(g_srcImage);
imshow("image", g_srcImage);
}

//若检测到按键值为1或者空格,则进行处理
if ((char)c == '1' || (char)c == ' ') {
//定义一些参数
int i, j, compCount = 0;
vector<vector<Point>> contours;
vector<Vec4i> hierarchy;

//寻找轮廓
findContours(g_maskImage, contours, hierarchy, RETR_CCOMP, CHAIN_APPROX_SIMPLE);

//轮廓为空时的处理
if (contours.empty())
continue;

//拷贝掩膜
Mat maskImage(g_maskImage.size(), CV_32S);
maskImage = Scalar::all(0);

//循环绘制出轮廓
for (int index = 0; index >= 0; index = hierarchy[ index ][ 0 ], compCount++)
drawContours(maskImage, contours, index, Scalar::all(compCount + 1), -1, 8,
hierarchy, INT_MAX);

// compCount为零时的处理
if (compCount == 0)
continue;

//生成随机颜色
vector<Vec3b> colorTab;
for (i = 0; i < compCount; i++) {
int b = theRNG().uniform(0, 255);
int g = theRNG().uniform(0, 255);
int r = theRNG().uniform(0, 255);

colorTab.push_back(Vec3b((uchar)b, (uchar)g, (uchar)r));
}

//计算处理时间并输出到窗口中
double dTime = (double)getTickCount();
watershed(srcImage, maskImage);
dTime = (double)getTickCount() - dTime;
printf("\t处理时间 = %gms\n", dTime * 1000. / getTickFrequency());

//双层循环,将分水岭图像遍历存入watershedImage中
Mat watershedImage(maskImage.size(), CV_8UC3);
for (i = 0; i < maskImage.rows; i++)
for (j = 0; j < maskImage.cols; j++) {
int index = maskImage.at<int>(i, j);
if (index == -1)
watershedImage.at<Vec3b>(i, j) = Vec3b(255, 255, 255);
else if (index <= 0 || index > compCount)
watershedImage.at<Vec3b>(i, j) = Vec3b(0, 0, 0);
else
watershedImage.at<Vec3b>(i, j) = colorTab[ index - 1 ];
}

//混合灰度图和分水岭效果图并显示最终的窗口
watershedImage = watershedImage * 0.5 + grayImage * 0.5;
imshow(WINDOW_NAME2, watershedImage);
}
}

return 0;
}

//-----------------------------------【onMouse( )函数】---------------------------------------
// 描述:鼠标消息回调函数
//-----------------------------------------------------------------------------------------------
static void on_Mouse(int event, int x, int y, int flags, void *) {
//处理鼠标不在窗口中的情况
if (x < 0 || x >= g_srcImage.cols || y < 0 || y >= g_srcImage.rows)
return;

//处理鼠标左键相关消息
if (event == EVENT_LBUTTONUP || !(flags & EVENT_FLAG_LBUTTON))
prevPt = Point(-1, -1);
else if (event == EVENT_LBUTTONDOWN)
prevPt = Point(x, y);

//鼠标左键按下并移动,绘制出白色线条
else if (event == EVENT_MOUSEMOVE && (flags & EVENT_FLAG_LBUTTON)) {
Point pt(x, y);
if (prevPt.x < 0)
prevPt = pt;
line(g_maskImage, prevPt, pt, Scalar::all(255), 5, 8, 0);
line(g_srcImage, prevPt, pt, Scalar::all(255), 5, 8, 0);
prevPt = pt;
imshow(WINDOW_NAME1, g_srcImage);
}
}

//-----------------------------------【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OpenCV3版的第77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\n\n\t欢迎来到【分水岭算法】示例程序~\n\n");
printf("\t请先用鼠标在图片窗口中标记出大致的区域,\n\n\t然后再按键【1】或者【SPACE】启动算法。"
"\n\n\t按键操作说明: \n\n"
"\t\t键盘按键【1】或者【SPACE】- 运行的分水岭分割算法\n"
"\t\t键盘按键【2】- 恢复原始图片\n"
"\t\t键盘按键【ESC】- 退出程序\n\n\n");
}

下一篇:OpenCV4入门系列教程66:最大熵阈值分割