OpenCV系列凸包:对某些算法来说,比如在一些利用特征点的算法中,通常需要凸包将一些选定的点包含进来。比如给定如下图(第一行),利用Harris角点检测算法得到一些特征点(第二行),我们想得到包含这些特征点的一个凸包(第三行)。
1 为了得到这个结果,可以利用OpenCV提供的凸包函数,函数原型如下:
void convexHull(InputArray points, OutputArray hull, bool clockwise=false, bool returnPoints=true )points: 输入二维点集,利用Mat或者vector存储 hull: 输出的convex hull点集。有两种情况:直接点集合或者points的索引 false: 负责顺时针或者逆时针 returnPoints: 控制传回的是点集,还是点集的索引
2 程序示例
#include "opencv2/imgproc/imgproc.hpp" #include "opencv2/highgui/highgui.hpp" using namespace std; using namespace cv; int main() { Mat img(600, 600, CV_8UC3); RNG& rng = theRNG(); vectorcounts; int ii; int numIter = 10; //生成10个随机数,每个数代表一次实验中特征点的个数 for (ii = 0; ii < numIter; ++ii) { counts.push_back((unsigned)rng % 100 + 3); } int numPair; vector ::iterator iter; //进行10次实验 for (iter = counts.begin();iter != counts.end();++iter) { numPair = *iter;//当前实验中生成的点的个数 vector points; //生成指定个数的点 for (ii = 0;ii < numPair;++ii) { Point pt; pt.x = rng.uniform(img.cols / 4, img.cols * 3 / 4); pt.y = rng.uniform(img.rows / 4, img.rows * 3 / 4); points.push_back(pt); } vector hull;// 凸包点的索引 convexHull(points, hull, true); //在图上画出生成的这些点 img = Scalar::all(0); for (ii = 0;ii < numPair;++ii) { circle(img, points[ii], 5, Scalar(0, 255, 0),CV_FILLED,CV_AA); } int numHull = (int)hull.size(); Point pt_previous = points[hull[numHull - 1]]; // 凸包点的最后一个 vector pt_poly; // 凸包的所有点集合 for (ii = 0;ii < numHull;++ii) { Point pt_current = points[hull[ii]]; pt_poly.push_back(pt_current); //连接凸包中相邻的点 line(img, pt_previous, pt_current, Scalar(0, 0, 255), 4, CV_AA); pt_previous = pt_current;//这步不可少,将下次线段的起始点重置 } const Point* allPts[1] = { &pt_poly[0] }; // 二维数组,存储所有的凸包点 int numberOfPoints = (int)pt_poly.size(); // 凸包点的个数 //对凸包区域进行填充 fillPoly(img, allPts, &numberOfPoints, 1, Scalar(255, 255, 255), CV_AA); imshow("Convex hull example", img); char key = (char)waitKey(); if (key == 27 || key == 'q' || key == 'Q') { break; } } return 0; }
在此示例程序中,有如下一句代码
fillPoly(img, allPts, &numberOfPoints, 1, Scalar(255, 255, 255), CV_AA);
这句代码的作用,是对生成的凸包区域进行填充。
3 程序示意图