Android学习八---OpenCV JAVA API

OpenCV java API的文档说明在OpenCV-2.4.10-android-sdk/sdk/java/javadoc/index.html的文件夹下。

想用java API的方式进行OpenCV4android 应用开发还是挺简单，首先就这些API先熟悉一下，然后对自己要开发的应用设计好流程，需要用到什么的数据结构进行存储，用到什么算法。然后对算法进行了解，输入参数是什么，输出参数是什么。有哪些fields和methods。

1.Packages：org.opencv.core

Core:

对矩阵的进行基本运算（加减乘除等）的一些函数

CvType:

基本数据类型的定义

如CV_16UC3，代表的是16位无符号整形3通道。

Mat:

构造函数

public Mat(int rows,
   int cols,
   int type)

public Mat(int rows,
   int cols,
   int type,
   Scalar s)

public Mat(Mat m,
   Rect roi)

Methods:

• get

  public double[] get(int row,
             int col)

• 取得某个坐标的数据，返回值是double，包含的是多个通道数据。

• eye

  public static Mat eye(Size size,
        int type)

• 类似matlab中的初始化eye将对角线元素置为1，其他为0.

• height

  • public int height()

• 得到矩阵的高

• width

• public int width()

• 得到矩阵的宽

• public static Mat ones(int rows,
         int cols,
         int type)

• put

• public int put(int row,
        int col,
        byte[] data)

API 里非常重要的一个类

MatOfKeyPoint：

存储KeyPoint的Match，继承自Mat，包含Mat的一系列Methods，另外还有

public void alloc(int elemNumber)

public void fromArray(KeyPoint... a)

public void fromList(java.util.List<KeyPoint> lkp)

public java.util.List<KeyPoint> toList()

public KeyPoint[] toArray()

KeyPoint：

用于显著点检测的数据结构，包含的数据域Keypoint的坐标，有意义keypoint的半径。

Point：

点，一般用来表示像素的坐标，包含：double x，double y两个域，
Method and Description

Point clone()

double dot(Point p)

boolean equals(java.lang.Object obj)

int hashCode()

boolean inside(Rect r)

void set(double[] vals)

java.lang.String toString()

MatOfPoint:

保存Point的Mat，同样继承自Mat，包含Mat的一系列Methods。

Rect：

Rect(int x, int y, int width, int height)

重要的方法

Method and Description：

double area()：返回rect的面积

Point br()：返回rect的左上角坐标

Point tl()：返回rect的右下角坐标

void set(double[] vals)

Size size()

2.Packages：org.opencv.imgproc

这个包中包括滤波，计算直方图，颜色转换，边缘检测，二值化，模糊，金字塔运算，调整图像大小等等。

介绍几个比较重要和常用的算法。

1.对图像进行二值化

static void

adaptiveThreshold(Mat src, Mat dst, double maxValue, int adaptiveMethod, int thresholdType, int blockSize, double C)

使用自适应阈值的方式来二值化图像， T(x,y)是对每个像素计算的阈值.

• 对于 ADAPTIVE_THRESH_MEAN_C, T(x,y) 是(x, y)的blockSize x blockSize 的领域均值 减去 C.
• 对于ADAPTIVE_THRESH_GAUSSIAN_C, T(x,y) 是(x, y)的blockSize x blockSize 的领域加权均值 减去 C.

Parameters:

src - 原图像8位单通道图像.

dst -和原图像相同类型的的目标图像.

maxValue - 和thresholdType相关，如果这一参数为 THRESH_BINARY，那么二值化图像像素大于阈值为maxValue，反之参数为THRESH_BINARY_INV，则小于阈值的被赋值为maxValue。

adaptiveMethod - 能够使用哪种自适应阈值算法, ADAPTIVE_THRESH_MEAN_C orADAPTIVE_THRESH_GAUSSIAN_C.

thresholdType - Thresholding type that must be either THRESH_BINARY or THRESH_BINARY_INV.

blockSize - 对于某个像素，计算其阈值所考虑的元素范围: 3, 5, 7, and so on.

C - 从均值中减去的一个常数. 一般是取正值，也可以去0或者负数.

example：

Imgproc.adaptiveThreshold(inputFrame.gray(), mbyte, 255,Imgproc.ADAPTIVE_THRESH_GAUSSIAN_C, Imgproc.THRESH_BINARY_INV, 5, 2);

2.寻找图像的轮廓

findContours

public static void findContours(Mat image,java.util.List<MatOfPoint> contours,Mat hierarchy,int mode,int method)

寻找二值图像中的轮廓。

Parameters:

image -源图像，8位单通道图像，非零值被当做是1，所以图像是被当作二值图像来对待的。 

contours - 检测到的轮廓，轮廓是由一系列的点构成，存储在java 的list中，每个list的元素是MatOfPoint.

hierarchy - 可选的输出参数，包含着图像的拓扑信息，有和contours相同数量的元素。对于每个contours[i],对应的hierarchy[i][0], hiearchy[i][1], hiearchy[i][2]和 hiearchy[i][3]分别被设置同一层次的下一个，前一个，第一个孩子和父的contour。 如果contour i不存在对应的contours,那么相应的hierarchy[i] 就被设置成负数。

mode - Contour的生成模式

• CV_RETR_EXTERNAL 只生成最外层的contours.对于所有的contours都有hierarchy[i][2]=hierarchy[i][3]=-1 .
• CV_RETR_LIST 不使用层次结构得到所有的contours.
• CV_RETR_CCOMP 使用两个层次结构得到所有的contours .
• CV_RETR_TREE得到所有的contours，并对contours建立层次结构.

method - Contour 的估计方式.

• CV_CHAIN_APPROX_NONE stores absolutely all the contour points. That is, any 2 subsequent points (x1,y1) and (x2,y2) of the contour will be either horizontal, vertical or diagonal neighbors, that is, max(abs(x1-x2),abs(y2-y1))==1.
• CV_CHAIN_APPROX_SIMPLE compresses horizontal, vertical, and diagonal segments and leaves only their end points. For example, an up-right rectangular contour is encoded with 4 points.
• CV_CHAIN_APPROX_TC89_L1,CV_CHAIN_APPROX_TC89_KCOS applies one of the flavors of the Teh-Chin chain approximation algorithm. See [TehChin89] for details.

example：

首先定义存储hierarchy和contours的变量

List<MatOfPoint> contour = new ArrayList<MatOfPoint>();

Mat hierarchy = new Mat();

Imgproc.findContours(mbyte, contour, hierarchy,
                    Imgproc.RETR_EXTERNAL, Imgproc.CHAIN_APPROX_NONE);

for (int ind = 0; ind < contour.size(); ind++) {

…………..

}

3.画出图形轮廓

drawContours

public static void drawContours(Mat image,
                java.util.List<MatOfPoint> contours,
                int contourIdx,
                Scalar color,
                int thickness)

Draws contours outlines or filled contours.

3.Packages：org.opencv.features2d

主要是提取二维图像的特征比如MSER，HARRIS，STAR，SURF，SIFT等。下篇更新。