【OpenCV学习笔记】三十、轮廓特征属性及应用(七)—位置关系及轮廓匹配

http://blog.csdn.net/abc8730866/article/details/69219992

轮廓特征属性及应用(七)—位置关系及轮廓匹配

1.计算点与轮廓的距离及位置关系——pointPolygonTest()

2.矩的计算——moments()

3.形状匹配(比较两个形状或轮廓间的相似度)——matchShapes()

先上ppt：

代码：1.计算点到轮廓的距离与位置关系

1. ///计算点到轮廓的距离与位置关系
2. #include "opencv2/opencv.hpp"
3. using namespace cv;
4. #include <iostream>
5. using namespace std;
6. int main()
7. {
8. //1.查找轮廓前的预处理
9. Mat srcImg = imread("00.png",CV_LOAD_IMAGE_COLOR);
10. Mat copyImg = srcImg.clone();
11. cvtColor(srcImg,srcImg,CV_BGR2GRAY);
12. threshold(srcImg,srcImg,100,255,CV_THRESH_BINARY);//确保黑中找白
13. imshow("thresh",srcImg);
14. //2.查找轮廓
15. vector<vector<Point>> contours;
16. findContours(srcImg,contours,CV_RETR_EXTERNAL,CV_CHAIN_APPROX_NONE);//最外层轮廓
17. drawContours(copyImg, contours, -1, Scalar(0, 255, 0), 2, 8);
18. //3.计算点到轮廓的距离与位置关系
19. Point2f p1(20, 20);
20. circle(copyImg,p1,3,Scalar(0,0,255),-1,8);
21. double a0 = pointPolygonTest(contours[0], p1, true);//true表示点到轮廓的距离
22. double b0 = pointPolygonTest(contours[0], p1, false);//false表示计算点与轮廓的位置关系
23. cout << "a0=" << a0 << endl;
24. cout << "b0=" << b0 << endl;
25. imshow("contours",copyImg);
26. waitKey(0);
27. return 0;
28. }

运行结果：

代码：2.轮廓矩的计算

1. ///轮廓矩的计算
2. #include "opencv2/opencv.hpp"
3. using namespace cv;
4. #include <iostream>
5. using namespace std;
6. int main()
7. {
8. //1.查找轮廓前的预处理
9. Mat srcImg = imread("00.png", CV_LOAD_IMAGE_COLOR);
10. Mat copyImg = srcImg.clone();
11. cvtColor(srcImg, srcImg, CV_BGR2GRAY);
12. threshold(srcImg, srcImg, 100, 255, CV_THRESH_BINARY);//确保黑中找白
13. imshow("thresh", srcImg);
14. //2.查找轮廓
15. vector<vector<Point>> contours;
16. findContours(srcImg, contours, CV_RETR_EXTERNAL, CV_CHAIN_APPROX_NONE);//最外层轮廓
17. drawContours(copyImg, contours, -1, Scalar(0, 255, 0), 2, 8);
18. //3.轮廓矩的计算
19. Moments moments0 = moments(contours[0],false);//计算轮廓矩
20. cout << moments0.m00<< endl;//输出空间矩之一的m00
21. imshow("contours", copyImg);
22. waitKey(0);
23. return 0;
24. }

运行结果：

代码：3.形状匹配---比较两个形状或轮廓间的相似度

1. ///形状匹配---比较两个形状或轮廓间的相似度
2. #include "opencv2/opencv.hpp"
3. using namespace cv;
4. #include <iostream>
5. using namespace std;
6. int main()
7. {
8. //1.查找模版图像的轮廓
9. Mat templateImg = imread("1.jpg", CV_LOAD_IMAGE_COLOR);
10. Mat copyImg1 = templateImg.clone();
11. cvtColor(templateImg, templateImg, CV_BGR2GRAY);
12. threshold(templateImg, templateImg, 100, 255, CV_THRESH_BINARY);//确保黑中找白
13. imshow("thresh1", templateImg);
14. vector<vector<Point>> contours1;
15. findContours(templateImg, contours1, CV_RETR_EXTERNAL, CV_CHAIN_APPROX_NONE);//最外层轮廓
16. drawContours(copyImg1, contours1, -1, Scalar(0, 255, 0), 2, 8);
17. //2.查找待测试图像的轮廓
18. Mat testImg = imread("2.jpg", CV_LOAD_IMAGE_COLOR);
19. Mat copyImg2 = testImg.clone();
20. cvtColor(testImg, testImg, CV_BGR2GRAY);
21. threshold(testImg, testImg, 100, 255, CV_THRESH_BINARY);//确保黑中找白
22. imshow("thresh2", testImg);
23. vector<vector<Point>> contours2;
24. findContours(testImg, contours2, CV_RETR_EXTERNAL, CV_CHAIN_APPROX_NONE);//最外层轮廓
25. //3.形状匹配---比较两个形状或轮廓间的相似度
26. for (int i = 0; i < contours2.size();i++)//遍历待测试图像的轮廓
27. {
28. //返回此轮廓与模版轮廓之间的相似度,a0越小越相似
29. double a0 = matchShapes(contours1[0],contours2[i],CV_CONTOURS_MATCH_I1,0);
30. cout << "模版轮廓与待测试图像轮廓" << i << "的相似度:" << a0 << endl;//输出两个轮廓间的相似度
31. if (a0<0.1)//如果此轮廓与模版轮廓的相似度小于0.1
32. {
33. drawContours(copyImg2, contours2, i, Scalar(0, 255, 0), 2, 8);//则在待测试图像上画出此轮廓
34. }
35. imshow("copyImg2", copyImg2);
36. if (waitKey(0) == 27)//等待按键进行下一个轮廓，ESC则退出
37. {
38. cout << "ESC退出" << endl;
39. break;
40. }
41. }
42. waitKey(0);
43. return 0;
44. }

运行结果：

图像与轮廓的相似度匹配

http://blog.csdn.net/zt271675484/article/details/21305893

1 普通局

2 中心距：平移不变性

3 归一化中心距：缩放不变性

4 hu矩：旋转不变性

iplImage* img=cvload("xxxxx");

//计算普通局和中心距

CvMoments moment;

cvMoments(img,&moment,2);//第三个参数:>0  0/1组成图像

//计算hu矩

CVHuMoments humoment;

cvGetHuMoments(&moment,&humoment);

图像1---》hu矩

图像2---》hu矩

通过比较 图像1和2 的hu矩 --- 值越小 相似度就越大。

1. // contourMatch.cpp : Defines the entry point for the console application.
2. //
3. #include "stdafx.h"
4. #include "cv.h"
5. #include "highgui.h"
6. #include "cxcore.h"
7. #include "cvaux.h"
8. //www.opencvchina.com
9. int main(int argc, char* argv[])
10. {
11. //产生一幅图像
12. IplImage* src;
13. src = cvCreateImage(cvSize(10,10),8,1);
14. //图像初始值清零
15. cvZero(src);
16. //图像的前面5行5列赋值为255
17. for(int yy=0;yy<5;yy++)
18. {
19. for(int xx=0;xx<5;xx++)
20. {
21. cvSetReal2D(src,yy,xx,255);
22. }
23. }
24. double m00,m10,m01;
25. //定义矩变量
26. CvMoments moment;
27. //计算原始矩和中心矩
28. cvMoments(src,&moment,2);
29. m00 = cvGetSpatialMoment(&moment,0,0);
30. m10 = cvGetSpatialMoment(&moment,1,0);
31. m01 = cvGetSpatialMoment(&moment,0,1);
32. //计算质心坐标
33. float x = (float)(m10/m00);
34. float y = (float)(m01/m00);
35. //定义hu矩变量
36. CvHuMoments humoment;
37. //计算hu矩
38. cvGetHuMoments(&moment,&humoment);
39. return 0;
40. }

OPencv 比较hu矩的函数（已经封装的上述的运算）

CvSeq* contours1=通过函数获取img的轮廓 指针。

CvSeq* contours1=通过函数获取img的轮廓 指针。

double result=cvMatchShapes(contours1,contours2,1);//第三个参数 为比较的方式。 输出比较的相似度浮点值。

1. #pragma comment(lib,"cxcore.lib")
2. #pragma comment(lib,"cv.lib")
3. #pragma comment(lib,"highgui.lib")
4. #pragma comment(lib,"ml.lib")
5. #pragma comment(lib,"cvcam.lib")
6. #pragma comment(lib,"cvaux.lib")
7. #include <stdio.h>
8. #include <iostream>
9. #include <cv.h>
10. #include <cxcore.h>
11. #include <highgui.h>
12. using namespace std;
13. CvSeq* getImageContous(IplImage* srcin)
14. {
15. IplImage*src;
16. src=cvCreateImage(cvGetSize(srcin),8,1);
17. cvCopy(srcin,src);
18. CvMemStorage* mem=cvCreateMemStorage(0);
19. CvSeq* seq;
20. if (!mem)
21. {
22. printf("mem is null");
23. }
24. cvThreshold(src,src,200,255,CV_THRESH_BINARY);// 二值化
25. cvFindContours(src,mem,&seq,sizeof(CvContour),CV_RETR_CCOMP);
26. cvReleaseImage(&src);
27. return seq;
28. }
29. int main()
30. {
31. IplImage* src1=cvLoadImage("img//contour.jpg",CV_LOAD_IMAGE_GRAYSCALE);
32. CvSeq* contours1=getImageContous(src1);
33. IplImage* src2=cvLoadImage("img//carno//2.bmp",CV_LOAD_IMAGE_GRAYSCALE);
34. CvSeq* contours2=getImageContous(src2);
35. double result=cvMatchShapes(contours1,contours2,1);
36. printf("%f \n",result);
37. cvWaitKey(0);
38. //release
39. cvReleaseImage(&src1);
40. cvReleaseImage(&src2);
41. return 0;
42. }
43. #include "cv.h"

    #include "cxcore.h"

    #include "highgui.h"

    #include <iostream>

    #include "function.h"

    int MatchContour(int argc,char** argv)

    {

    IplImage *Src1=cvLoadImage("e:\\picture\\jiantou.jpg",0);

    IplImage *Src2=cvLoadImage("e:\\picture\\jiantou2.jpg",0);

    IplImage *BinaryImage1=cvCreateImage(cvGetSize(Src1),Src1->depth,1);

    IplImage *BinaryImage2=cvCreateImage(cvGetSize(Src2),Src2->depth,1);

    IplImage *SrcColor1=cvCreateImage(cvGetSize(Src1),Src1->depth,3);

    IplImage *SrcColor2=cvCreateImage(cvGetSize(Src2),Src2->depth,3);

    cvThreshold(Src1,BinaryImage1,100,255,CV_THRESH_BINARY);

    cvThreshold(Src2,BinaryImage2,100,255,CV_THRESH_BINARY);

    CvMemStorage* storage1=cvCreateMemStorage(0);

    CvMemStorage* storage2=cvCreateMemStorage(0);

    CvSeq* ContourSeq1=NULL;

    CvSeq* ContourSeq2=NULL;

    cvFindContours(BinaryImage1,storage1,&ContourSeq1,sizeof(CvContour));

    cvFindContours(BinaryImage2,storage2,&ContourSeq2,sizeof(CvContour));

    cvCvtColor(Src1,SrcColor1,CV_GRAY2BGR);

    cvCvtColor(Src2,SrcColor2,CV_GRAY2BGR);

    cvDrawContours(

    return 0;

    }