C#使用OpenCV剪下影象中的圓形和矩形
阿新 • • 發佈：2021-03-08
前言
本文主要介紹如何使用OpenCV剪下影象中的圓形和矩形。
準備工作
首先建立一個Wpf專案——WpfOpenCV，這裡版本使用Framework4.7.2。
然後使用Nuget搜尋【Emgu.CV】，如下圖。
這裡的Emgu.CV選擇4.3.0.3890版本，然後安裝Emgu.CV和Emgu.CV.runtime.windows。
使用OPenCV剪下矩形
現在，我們進入專案，進行OPenCV的呼叫。
首先引入名稱空間，如下：
using Emgu.CV; using Emgu.CV.CvEnum; using Emgu.CV.Structure; using System.Drawing; using System.Windows.Forms;
然後編寫矩形剪下函式——CutRectangleImage。
函式裡，我們先將影象進行縮放，這樣可以有效的減少檢測到的矩形數量。
再將圖片處理成灰度模式，然後再高斯模糊，再邊緣化。
然後，我們就可以在圖片裡查詢圖形輪廓了，當輪廓有三個頂點，那麼它是三角形，如果有四個頂點，那麼它是四邊形；我們要擷取矩形，所以這裡要加一個角度的判斷，四個角必須都在80-100度之間。
取到了頂點後，在依據頂點剪下圖片就可以了。
下面是擷取矩形的程式碼，程式碼中只截取了寬度最大的那個矩形。
public void CutRectangleImage(string imagePath)
{
Image<Bgr, Byte> src = new Image<Bgr, byte>(imagePath);
int scale = 1;
if (src.Width > 500)
{
scale = 2;
}
if (src.Width > 1000)
{
scale = 10;
}
if (src.Width > 10000)
{
scale = 100;
}
var size = new Size(src.Width / scale, src.Height / scale);
Image<Bgr, Byte> srcNewSize = new Image<Bgr, byte>(size);
CvInvoke.Resize(src, srcNewSize, size);
//將影象轉換為灰度
UMat grayImage = new UMat();
CvInvoke.CvtColor(srcNewSize, grayImage, ColorConversion.Bgr2Gray);
//使用高斯濾波去除噪聲
CvInvoke.GaussianBlur(grayImage, grayImage, new Size(3, 3), 3);
UMat cannyEdges = new UMat();
CvInvoke.Canny(grayImage, cannyEdges, 60, 180);//通過邊緣化，然後取出輪廓
#region 取三角形和矩形的頂點座標
List<Triangle2DF> triangleList = new List<Triangle2DF>();
List<RotatedRect> boxList = new List<RotatedRect>(); //旋轉的矩形框
using (VectorOfVectorOfPoint contours = new VectorOfVectorOfPoint())
{
CvInvoke.FindContours(cannyEdges, contours, null, RetrType.List, ChainApproxMethod.ChainApproxSimple);
int count = contours.Size;
for (int i = 0; i < count; i++)
{
using (VectorOfPoint contour = contours[i])
using (VectorOfPoint approxContour = new VectorOfPoint())
{
CvInvoke.ApproxPolyDP(contour, approxContour, CvInvoke.ArcLength(contour, true) * 0.08, true);
//僅考慮面積大於50的輪廓
if (CvInvoke.ContourArea(approxContour, false) > 50)
{
if (approxContour.Size == 3) //輪廓有3個頂點：三角形
{
System.Drawing.Point[] pts = approxContour.ToArray();
triangleList.Add(new Triangle2DF(pts[0], pts[1], pts[2]));
}
else if (approxContour.Size == 4) //輪廓有4個頂點
{
#region 檢測角度，如果角度都在 [80, 100] 之間，則為矩形
bool isRectangle = true;
System.Drawing.Point[] pts = approxContour.ToArray();
LineSegment2D[] edges = Emgu.CV.PointCollection.PolyLine(pts, true);
for (int j = 0; j < edges.Length; j++)
{
double angle = Math.Abs(edges[(j + 1) % edges.Length].GetExteriorAngleDegree(edges[j]));
if (angle < 80 || angle > 100)
{
isRectangle = false;
break;
}
}
#endregion
if (isRectangle) boxList.Add(CvInvoke.MinAreaRect(approxContour));
}
}
}
}
}
#endregion
#region 儲存剪下的最大的矩形圖片
Rectangle rectangle = new Rectangle(0, 0, src.Width, src.Height);
int maxWidth = 0;
//boxList = boxList.Where(p => p.Size.Width > 300).ToList();
for (int i = 0; i < boxList.Count(); i++)
{
RotatedRect box = boxList[i];
Rectangle rectangleTemp = box.MinAreaRect();
//這裡對取到的頂點座標進行了加寬，因為矩形可能存在角度，這裡沒有進行角度旋轉，所以加寬了取值範圍就可以取到完整的圖了
rectangleTemp = new Rectangle(rectangleTemp.X * scale, rectangleTemp.Y * scale, rectangleTemp.Width * scale + scale, rectangleTemp.Height * scale + scale);
//取最大的矩形圖片
if (rectangleTemp.Width > maxWidth)
{
maxWidth = rectangleTemp.Width;
rectangle = rectangleTemp;
}
}
src.Draw(rectangle, new Bgr(System.Drawing.Color.Red), 4);//在圖片中畫線
CvInvoke.Imwrite("原始圖片.bmp", src); //儲存原始圖片
CvInvoke.cvSetImageROI(src.Ptr, rectangle);//設定興趣點—ROI（region of interest ）
var clone = src.Clone();
CvInvoke.Imwrite("剪下的矩形圖片.bmp", clone); //儲存結果圖
#endregion
src.Dispose();
srcNewSize.Dispose();
grayImage.Dispose();
}
然後編寫一個開啟檔案的函式，在成功開啟檔案後呼叫CutRectangleImage。
private void btnRectangle_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
{
System.Windows.Forms.OpenFileDialog frm = new System.Windows.Forms.OpenFileDialog();
frm.Filter = "(*.jpg,*.png,*.jpeg,*.bmp,*.gif)|*.jgp;*.png;*.jpeg;*.bmp;*.gif|All files(*.*)|*.*";
if (frm.ShowDialog() == System.Windows.Forms.DialogResult.OK)
{
CutRectangleImage(frm.FileName);
}
}
然後執行專案，點選剪下矩形檔案。
然後到debug資料夾下，檢視結果。
測試結果如下圖所示：
圖中紅線為檢測到矩形後，手動畫上去的矩形輪廓。
使用OPenCV剪下圓形
編寫矩形剪下函式——CutCircleImage。
函式裡，我們依然先將影象進行縮放，為了有效的減少檢測到的圓形數量。
再將圖片處理成灰度模式，然後再高斯模糊。
然後再使用霍夫圓檢測函式，獲取圓的圓心和半徑。
最後再根據圓心和半徑計算出最小矩形，然後將圓剪下並儲存。
程式碼如下：
public void CutCircleImage(string imagePath)
{
Image<Bgr, Byte> src = new Image<Bgr, byte>(imagePath);
int scale = 1;
if (src.Width > 500)
{
scale = 2;
}
if (src.Width > 1000)
{
scale = 10;
}
if (src.Width > 10000)
{
scale = 100;
}
var size = new Size(src.Width / scale, src.Height / scale);
Image<Bgr, Byte> srcNewSize = new Image<Bgr, byte>(size);
CvInvoke.Resize(src, srcNewSize, size);
//將影象轉換為灰度
UMat grayImage = new UMat();
CvInvoke.CvtColor(srcNewSize, grayImage, ColorConversion.Bgr2Gray);
//使用高斯濾波去除噪聲
CvInvoke.GaussianBlur(grayImage, grayImage, new Size(3, 3), 3);
//霍夫圓檢測
CircleF[] circles = CvInvoke.HoughCircles(grayImage, HoughModes.Gradient, 2.0, 200.0, 100.0, 180.0, 5);
Rectangle rectangle = new Rectangle();
float maxRadius = 0;
foreach (CircleF circle in circles)
{
var center = circle.Center;//圓心
var radius = circle.Radius;//半徑
if (radius > maxRadius)
{
maxRadius = radius;
rectangle = new Rectangle((int)(center.X - radius) * scale,
(int)(center.Y - radius) * scale,
(int)radius * 2 * scale + scale,
(int)radius * 2 * scale + scale);
}
srcNewSize.Draw(circle, new Bgr(System.Drawing.Color.Blue), 4);
}
CvInvoke.Imwrite("原始圖片.bmp", srcNewSize); //儲存原始圖片
if (maxRadius == 0)
{
MessageBox.Show("沒有圓形");
}
CvInvoke.cvSetImageROI(srcNewSize.Ptr, rectangle);//設定興趣點—ROI（region of interest ）
var clone = srcNewSize.Clone();
CvInvoke.Imwrite("剪下的圓形圖片.bmp", clone); //儲存結果圖
src.Dispose();
srcNewSize.Dispose();
grayImage.Dispose();
}
執行專案進行測試，結果如下：
----------------------------------------------------------------------------------------------------
到此，C#使用OpenCV剪下影象中的圓形和矩形就已經介紹完了。
程式碼已經傳到Github上了，歡迎大家下載。
Github地址： https://github.com/kiba518/OpenCv_CutImage
----------------------------------------------------------------------------------------------------
注：此文章為原創，任何形式的轉載都請聯絡作者獲得授權並註明出處！
若您覺得這篇文章還不錯，請點選下方的【推薦】，非常感謝！
https://www.cnblogs.com/kiba/p/14497894.html
&n