opencv —— minEnclosingCircle、fitEllipse 寻找包裹轮廓的最小圆、点集拟合椭圆

寻找包裹轮廓的最小圆：minEnclosingCircle 函数

返回圆应满足：① 轮廓上的点均在圆形空间内。② 没有面积更小的满足条件的圆。

void minEnclosingCircle(InputArray points, Point2f& center, float& radius);

• points，输入的二维点集，可以是 vector 或 Mat 类型。
• center，圆的输出圆心。
• radius，圆的输出半径。

代码示例：

#include<opencv.hpp>
#include<iostream>
#include<vector>
using namespace cv;
using namespace std;
int main() {
    Mat src = imread("C:/Users/齐明洋/Desktop/示例图片/7.jpg");
    imshow("src", src);

    //将原图转换为二值图像
    Mat bin_img;
    cvtColor(src, bin_img, COLOR_BGR2GRAY);
    threshold(bin_img, bin_img, , , THRESH_BINARY_INV);
    imshow("bin_img", bin_img);

    //寻找轮廓
    vector<vector<Point> >contours;
    findContours(bin_img, contours, RETR_EXTERNAL, CHAIN_APPROX_NONE);

    //寻找包裹轮廓的最小圆
    vector<Point2f>centers(contours.size());//圆心
    vector<float>radius(contours.size());//半径
    Mat dst = Mat::zeros(src.size(), src.type());
    RNG rngs = {  };
    for (int i = ; i < contours.size(); i++) {
        //绘制轮廓
        Scalar colors = Scalar(rngs.uniform(, ), rngs.uniform(, ), rngs.uniform(, ));
        drawContours(dst, contours, i, colors, );

        //寻找并绘制最小圆
        minEnclosingCircle(contours[i], centers[i], radius[i]);
        circle(dst, centers[i], radius[i], colors, );
    }

    imshow("dst", dst);
    waitKey();
}

效果演示：

寻找点集拟合椭圆：fitEllipse 函数

需要说明的是，点集拟合椭圆并非最小包围椭圆。返回椭圆并不满足“轮廓上的点均在椭圆包围空间内”这一条件。

其原理是：① 寻找包裹轮廓的最小斜矩阵（minAreaRect() https://www.cnblogs.com/bjxqmy/p/12347355.html）。② 返回斜矩阵内最大的椭圆（矩阵长宽分别做椭圆长轴、短轴）。

RotatedRect fitEllipse(InputArray points);

• 唯一一个参数是输入的二维点集，可以是 vector 或 Mat 类型。

代码示例：

#include<opencv.hpp>
#include<iostream>
#include<vector>
using namespace cv;
using namespace std;
int main() {
    Mat src = imread("C:/Users/齐明洋/Desktop/示例图片/7.jpg");
    imshow("src", src);

    //将原图转换为二值图像
    Mat bin_img;
    cvtColor(src, bin_img, COLOR_BGR2GRAY);
    threshold(bin_img, bin_img, , , THRESH_BINARY_INV);
    imshow("bin_img", bin_img);

    //寻找轮廓
    vector<vector<Point> >contours;
    findContours(bin_img, contours, RETR_EXTERNAL, CHAIN_APPROX_NONE);

    //寻找包裹轮廓的最小椭圆
    vector<RotatedRect>rota_rect(contours.size());
    Mat dst = Mat::zeros(src.size(), src.type());
    RNG rngs = {  };
    for (int i = ; i < contours.size(); i++) {
        //绘制轮廓
        Scalar colors = Scalar(rngs.uniform(, ), rngs.uniform(, ), rngs.uniform(, ));
        drawContours(dst, contours, i, colors, );

        //寻找并绘制最小椭圆
        rota_rect[i] = fitEllipse(contours[i]);
        ellipse(dst, rota_rect[i], colors, );
    }

    imshow("dst", dst);
    waitKey();
}

效果演示：