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OpenCV（25）轮廓检测（轮廓提取、属性、近似轮廓、外接矩形和外接圆）

来源：花匠小妙招时间：2024-12-28 20:28

一、轮廓检测基础理论

1、轮廓概述

2、API介绍

1、cv.findContours函数（查找轮廓）

2、cv.drawContours函数（画出轮廓）

检测轮廓并画出：（用二值图检测轮廓）

二、代码及效果

三、轮廓检测的属性

1、画出单个轮廓

2、显示面积和周长

代码及效果

四、近似轮廓

1、步骤

2、API

3、实现

各精度的近似轮廓：

五、边界矩形和外接圆

1、边界矩形

2、外接圆

总代码

参考资料

一、轮廓检测基础理论

1、轮廓概述

边缘和轮廓区别：边缘是零散的点，轮廓是整体。

在二值图中找轮廓。

2、API介绍

1、cv.findContours函数（查找轮廓）

contours, hierarchy = cv2.findContours(img,mode,method)

参数：

返回：

contours：轮廓

hierarchy：层级

contours, hierarchy = cv.findContours(binary, cv.RETR_TREE, cv.CHAIN_APPROX_SIMPLE)

2、cv.drawContours函数（画出轮廓）

dst = cv.drawContours(img, contours, -1, (0, 0, 255), 3)

检测轮廓并画出：（用二值图检测轮廓）

def GetGontours():

contours, hierarchy = cv.findContours(binary, cv.RETR_TREE, cv.CHAIN_APPROX_SIMPLE)

dst = cv.drawContours(img, contours, -1, (0, 0, 255), 3)

cv.imshow('dst', dst)

二、代码及效果

import cv2 as cv

def ToBinray():

global imgray, binary

imgray = cv.cvtColor(img, cv.COLOR_BGR2GRAY)

cv.imshow('imgray', imgray)

ret, binary = cv.threshold(imgray, 127, 255, 0)

cv.imshow('binary', binary)

def GetGontours():

contours, hierarchy = cv.findContours(binary, cv.RETR_TREE, cv.CHAIN_APPROX_NONE)

dst = cv.drawContours(img, contours, -1, (0, 0, 255), 3)

cv.imshow('dst', dst)

if __name__ == '__main__':

img = cv.imread('Resource/test11.jpg')

cv.imshow('img', img)

ToBinray()

GetGontours()

cv.waitKey(0)

三、轮廓检测的属性

1、画出单个轮廓

cnt = contours[0]

dst = cv.drawContours(img, cnt, -1, (0, 0, 255), 3)

cv.imshow('dst1', dst)

2、显示面积和周长

area = cv.contourArea(cnt)

print("轮廓面积：", area)

perimeter = cv.arcLength(cnt, True)

print("轮廓周长：", perimeter)

代码及效果

def GetContours_Attrib():

cnt = contours[0]

dst = cv.drawContours(img, cnt, -1, (0, 0, 255), 3)

cv.imshow('dst1', dst)

area = cv.contourArea(cnt)

print("轮廓面积：", area)

perimeter = cv.arcLength(cnt, True)

print("轮廓周长：", perimeter)

四、近似轮廓

1、步骤

1、获取轮廓外围

2、设置精度（从轮廓到近似轮廓的最大距离）

3、获取近似轮廓

4、绘制轮廓

2、API

epsilon = 0.03 * cv.arcLength(cnt, True)

approx = cv.approxPolyDP(cnt, epsilon, True)

3、实现

def GetApprox():

cnt = contours[0]

epsilon = 0.05 * cv.arcLength(cnt, True)

approx = cv.approxPolyDP(cnt, epsilon, True)

draw_img = img.copy()

res = cv.drawContours(draw_img, [approx], -1, (0, 0, 255), 3)

cv.imshow("res", res)

' 各精度的近似轮廓：

精度epsilon=0.01时的近似轮廓：

精度epsilon=0.02时的近似轮廓：

精度epsilon=0.03时的近似轮廓：

精度epsilon=0.04时的近似轮廓：

精度epsilon=0.05时的近似轮廓：

五、边界矩形和外接圆

边界矩形：根据坐标、长宽绘制矩形。

外接圆：根据圆心坐标、半径绘制圆。

1、边界矩形

def BoundingRect():

cnt = contours[0]

x, y, w, h = cv.boundingRect(cnt)

dst = img.copy()

dst = cv.rectangle(dst, (x,y),(x+w,y+h), (0,0,255), 3)

cv.imshow("dst", dst)

2、外接圆

def Circle():

cnt = contours[0]

(x, y), radius = cv.minEnclosingCircle(cnt)

dst = img.copy()

dst = cv.circle(dst, (int(x), int(y)), int(radius), (0, 0, 255), 3)

cv.imshow("dst", dst)

总代码

import cv2 as cv

def ToBinray():

global imgray, binary

imgray = cv.cvtColor(img, cv.COLOR_BGR2GRAY)

cv.imshow('imgray', imgray)

ret, binary = cv.threshold(imgray, 127, 255, 0)

cv.imshow('binary', binary)

def GetContours():

global contours

contours, hierarchy = cv.findContours(binary, cv.RETR_TREE, cv.CHAIN_APPROX_NONE)

dst = img.copy()

dst = cv.drawContours(dst, contours, -1, (0, 0, 255), 3)

cv.imshow('contours', dst)

def GetContours_Attrib():

cnt = contours[0]

dst = img.copy()

dst = cv.drawContours(dst, cnt, -1, (0, 0, 255), 3)

cv.imshow('contour0', dst)

area = cv.contourArea(cnt)

print("轮廓面积：", area)

perimeter = cv.arcLength(cnt, True)

print("轮廓周长：", perimeter)

def GetApprox():

cnt = contours[0]

epsilon = 0.01 * cv.arcLength(cnt, True)

approx = cv.approxPolyDP(cnt, epsilon, True)

dst = img.copy()

dst = cv.drawContours(dst, [approx], -1, (0, 0, 255), 3)

cv.imshow("apporx", dst)

def BoundingRect():

cnt = contours[0]

x, y, w, h = cv.boundingRect(cnt)

dst = img.copy()

dst = cv.rectangle(dst, (x,y),(x+w,y+h), (0,0,255), 3)

cv.imshow("rect", dst)

def Circle():

cnt = contours[0]

(x, y), radius = cv.minEnclosingCircle(cnt)

dst = img.copy()

dst = cv.circle(dst, (int(x), int(y)), int(radius), (0, 0, 255), 3)

cv.imshow("circle", dst)

if __name__ == '__main__':

img = cv.imread('Resource/contour.jpg')

cv.imshow('img', img)

ToBinray()

GetContours()

GetContours_Attrib()

GetApprox()

BoundingRect()

Circle()

cv.waitKey(0)

参考资料

https://www.bilibili.com/video/BV1PV411774y?p=25

http://woshicver.com/FifthSection/4_9_2_%E8%BD%AE%E5%BB%93%E7%89%B9%E5%BE%81/

OpenCV（25）轮廓检测（轮廓提取、属性、近似轮廓、外接矩形和外接圆）