opencv学习之路（31）、GrabCut & FloodFill图像分割

一、GrabCut

1、利用Rect做分割

#include "opencv2/opencv.hpp"
using namespace cv;

void main()
{
    Mat src = imread("E://bird.jpg");
    Rect rect(, , , );//左上坐标（X,Y）和长宽
    Mat result, bg, fg;

    grabCut(src, result, rect, bg, fg, , GC_INIT_WITH_RECT);
    imshow("grab", result);
    /*threshold(result, result, 2, 255, CV_THRESH_BINARY);
    imshow("threshold", result);*/

    compare(result, GC_PR_FGD, result, CMP_EQ);//result和GC_PR_FGD对应像素相等时，目标图像该像素值置为255
    imshow("result",result);
    Mat foreground(src.size(), CV_8UC3, Scalar(, , ));
    src.copyTo(foreground, result);//copyTo有两种形式，此形式表示result为mask
    imshow("foreground", foreground);
    waitKey();
}

grab并非是全黑图像，对其使用二值化后能看到低像素值的情况

2、利用mask做分割

#include "opencv2/opencv.hpp"
using namespace cv;

void main()
{
    Mat src = imread("E://bird.jpg");
    //Rect rect(84, 84, 406, 318);
    Rect rect;
    Mat bgModel, fgModel;
    Mat result(src.size(), CV_8U, Scalar());
    Mat ROI(result(Rect(, , , )));
    ROI.setTo(GC_PR_FGD);//ROI设置为可能是前景

    grabCut(src, result, rect, bgModel, fgModel, , GC_INIT_WITH_MASK);
    //threshold(result, result, 2, 255, CV_THRESH_BINARY);
    imshow("grab", result);
    compare(result, GC_PR_FGD, result, CMP_EQ);
    //result = result&1;
    imshow("result", result);
    Mat foreground(src.size(), CV_8UC3, Scalar(, , ));
    src.copyTo(foreground, result);
    imshow("foreground", foreground);

    waitKey();
}

二、漫水填充算法——floodFill

#include "opencv2/opencv.hpp"
using namespace cv;

void main()
{
    Mat src = imread("E://bird.jpg");
    imshow("src", src);
    Rect rect;
    //原图，种子点，新颜色，重绘区域的最小边界矩形，负差，正差
    floodFill(src, Point(,), Scalar(, , ), &rect, Scalar(, , ), Scalar(, , ));
    imshow("result", src);
    waitKey();
}

三、综合应用（代码来自浅墨大神）

 #include "opencv2/opencv.hpp"
 #include <iostream>
 using namespace std;
 using namespace cv;

 Mat g_srcImage, g_dstImage, g_grayImage, g_maskImage;//定义原始图、目标图、灰度图、掩模图
 int g_nFillMode = ;//漫水填充的模式
 int g_nLowDifference = , g_nUpDifference = ;//负差最大值、正差最大值
 int g_nConnectivity = ;//表示floodFill函数标识符低八位的连通值
 int g_bIsColor = true;//是否为彩色图的标识符布尔值
 bool g_bUseMask = false;//是否显示掩膜窗口的布尔值
 int g_nNewMaskVal = ;//新的重新绘制的像素值 

 static void ShowHelpText()
 {
     //输出一些帮助信息
     printf("\n\n\n\t欢迎来到漫水填充示例程序~\n\n");
     printf("\n\n\t按键操作说明: \n\n"
         "\t\t鼠标点击图中区域- 进行漫水填充操作\n"
         "\t\t键盘按键【ESC】- 退出程序\n"
         "\t\t键盘按键【1】-  切换彩色图/灰度图模式\n"
         "\t\t键盘按键【2】- 显示/隐藏掩膜窗口\n"
         "\t\t键盘按键【3】- 恢复原始图像\n"
         "\t\t键盘按键【4】- 使用空范围的漫水填充\n"
         "\t\t键盘按键【5】- 使用渐变、固定范围的漫水填充\n"
         "\t\t键盘按键【6】- 使用渐变、浮动范围的漫水填充\n"
         "\t\t键盘按键【7】- 操作标志符的低八位使用4位的连接模式\n"
         "\t\t键盘按键【8】- 操作标志符的低八位使用8位的连接模式\n"
         "\n\n\t\t\t\t\t\t\t\t by浅墨\n\n\n"
     );
 }

 //鼠标消息onMouse回调函数
 static void onMouse(int event, int x, int y, int, void*)
 {
     // 若鼠标左键没有按下，便返回
     if (event != CV_EVENT_LBUTTONDOWN)
         return;
     //-------------------【<1>调用floodFill函数之前的参数准备部分】---------------
     Point seed = Point(x, y);
     int LowDifference = (g_nFillMode == ) ?  : g_nLowDifference;//空范围的漫水填充，此值设为0，否则设为全局的g_nLowDifference
     int UpDifference = g_nFillMode ==  ?  : g_nUpDifference;//空范围的漫水填充，此值设为0，否则设为全局的g_nUpDifference
     int flags = g_nConnectivity + (g_nNewMaskVal << ) +
         (g_nFillMode ==  ? CV_FLOODFILL_FIXED_RANGE : );//标识符的0~7位为g_nConnectivity，8~15位为g_nNewMaskVal左移8位的值，16~23位为CV_FLOODFILL_FIXED_RANGE或者0。  

                                                           //随机生成bgr值
     int b = (unsigned)theRNG() & ;//随机返回一个0~255之间的值
     int g = (unsigned)theRNG() & ;//随机返回一个0~255之间的值
     int r = (unsigned)theRNG() & ;//随机返回一个0~255之间的值
     Rect ccomp;//定义重绘区域的最小边界矩形区域  

     Scalar newVal = g_bIsColor ? Scalar(b, g, r) : Scalar(r*0.299 + g*0.587 + b*0.114);//在重绘区域像素的新值，若是彩色图模式，取Scalar(b, g, r)；若是灰度图模式，取Scalar(r*0.299 + g*0.587 + b*0.114)  

     Mat dst = g_bIsColor ? g_dstImage : g_grayImage;//目标图的赋值
     int area;

     //--------------------【<2>正式调用floodFill函数】-----------------------------
     if (g_bUseMask)
     {
         threshold(g_maskImage, g_maskImage, , , CV_THRESH_BINARY);
         area = floodFill(dst, g_maskImage, seed, newVal, &ccomp, Scalar(LowDifference, LowDifference, LowDifference),
             Scalar(UpDifference, UpDifference, UpDifference), flags);
         imshow("mask", g_maskImage);
     }
     else
     {
         area = floodFill(dst, seed, newVal, &ccomp, Scalar(LowDifference, LowDifference, LowDifference),
             Scalar(UpDifference, UpDifference, UpDifference), flags);
     }

     imshow("效果图", dst);
     cout << area << " 个像素被重绘\n";
 }

 void main()
 {
     system("color 2F");//改变console字体颜色
     g_srcImage = imread("E://lena.jpg", );//载入原图
     if (!g_srcImage.data) { printf("Oh，no，读取图片image0错误~！ \n"); return; }
     ShowHelpText();

     g_srcImage.copyTo(g_dstImage);//拷贝源图到目标图
     //cvtColor(g_srcImage, g_grayImage, COLOR_BGR2GRAY);//转换三通道的image0到灰度图
     g_maskImage.create(g_srcImage.rows + , g_srcImage.cols + , CV_8UC1);//利用image0的尺寸来初始化掩膜mask  

     namedWindow("效果图", CV_WINDOW_NORMAL);
     //创建Trackbar
     createTrackbar("负差最大值", "效果图", &g_nLowDifference, , );
     createTrackbar("正差最大值", "效果图", &g_nUpDifference, , );
     //鼠标回调函数
     setMouseCallback("效果图", onMouse, );

     //循环轮询按键
     while ()
     {
         //先显示效果图
         imshow("效果图", g_bIsColor ? g_dstImage : g_grayImage);
         //获取键盘按键
         int c = waitKey();
         //判断ESC是否按下，若按下便退出
         if ((c & ) == )
         {
             cout << "程序退出...........\n";
             break;
         }

         //根据按键的不同，进行各种操作
         switch ((char)c)
         {
         case '':    //如果键盘“1”被按下，效果图在在灰度图，彩色图之间互换
             if (g_bIsColor)//若原来为彩色，转为灰度图，并且将掩膜mask所有元素设置为0
             {
                 cout << "键盘“1”被按下，切换彩色/灰度模式，当前操作为将【彩色模式】切换为【灰度模式】\n";
                 cvtColor(g_srcImage, g_grayImage, COLOR_BGR2GRAY);
                 g_maskImage = Scalar::all();   //将mask所有元素设置为0
                 g_bIsColor = false; //将标识符置为false，表示当前图像不为彩色，而是灰度
             }
             else//若原来为灰度图，便将原来的彩图image0再次拷贝给image，并且将掩膜mask所有元素设置为0
             {
                 cout << "键盘“1”被按下，切换彩色/灰度模式，当前操作为将【彩色模式】切换为【灰度模式】\n";
                 g_srcImage.copyTo(g_dstImage);
                 g_maskImage = Scalar::all();
                 g_bIsColor = true;//将标识符置为true，表示当前图像模式为彩色
             }
             break;
         case ''://显示/隐藏掩膜窗口
             if (g_bUseMask)
             {
                 destroyWindow("mask");
                 g_bUseMask = false;
             }
             else
             {
                 namedWindow("mask", );
                 g_maskImage = Scalar::all();
                 imshow("mask", g_maskImage);
                 g_bUseMask = true;
             }
             break;
         case ''://恢复原始图像
             cout << "按键“3”被按下，恢复原始图像\n";
             g_srcImage.copyTo(g_dstImage);
             cvtColor(g_dstImage, g_grayImage, COLOR_BGR2GRAY);
             g_maskImage = Scalar::all();
             break;
         case ''://使用空范围的漫水填充
             cout << "按键“4”被按下，使用空范围的漫水填充\n";
             g_nFillMode = ;
             break;
         case ''://使用渐变、固定范围的漫水填充
             cout << "按键“5”被按下，使用渐变、固定范围的漫水填充\n";
             g_nFillMode = ;
             break;
         case ''://使用渐变、浮动范围的漫水填充
             cout << "按键“6”被按下，使用渐变、浮动范围的漫水填充\n";
             g_nFillMode = ;
             break;
         case ''://操作标志符的低八位使用4位的连接模式
             cout << "按键“7”被按下，操作标志符的低八位使用4位的连接模式\n";
             g_nConnectivity = ;
             break;
         case ''://操作标志符的低八位使用8位的连接模式
             cout << "按键“8”被按下，操作标志符的低八位使用8位的连接模式\n";
             g_nConnectivity = ;
             break;
         }
     }
 }