opencv-054-二值图像分析(对轮廓圆与椭圆拟合)

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有时候我们需要对找到的轮廓点进行拟合，生成一个拟合的圆形或者椭圆，以便我们对轮廓进行更进一步的处理，满足我们对最终轮廓形状的判断，OpenCV对轮廓进行圆形或者椭圆拟合的API函数如下：

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RotatedRect cv::fitEllipse(
	InputArray points
)
参数points是轮廓点，
输出RotatedRect包含下面三个信息
-	拟合之后圆或者椭圆的中心位置、
-	长轴与短轴的直径
-	角度
然后我们就可以根据得到拟合信息绘制椭圆、当长轴与短轴相等的时候就是圆。

代码（c++,python）

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#include <iostream>
#include <opencv2/opencv.hpp>

using namespace std;
using namespace cv;

/*
 * 二值图像分析(对轮廓圆与椭圆拟合)
 */
int main() {
    Mat src = imread("../images/stuff.jpg");
    if (src.empty()) {
        cout << "could not load image.." << endl;
    }
    imshow("input", src);

    // 去噪声与二值化
    Mat dst, gray, binary;
    Canny(src, binary, 80, 160);

    Mat k = getStructuringElement(MORPH_RECT, Size(3, 3), Point(-1, -1));
    dilate(binary, binary, k);

    // 轮廓发现与绘制
    vector<vector<Point>> contours;
    vector<Vec4i> hierarchy;
    findContours(binary, contours, hierarchy, RETR_EXTERNAL, CHAIN_APPROX_SIMPLE, Point());
    for (size_t t = 0; t < contours.size(); t++) {
        // 寻找适配圆
        RotatedRect rrt = fitEllipse(contours[t]);
        ellipse(src, rrt, Scalar(0,0,255), 2);
    }

    imshow("contours", src);

    waitKey(0);
    return 0;
}
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import cv2 as cv
import numpy as np


def canny_demo(image):
    t = 80
    canny_output = cv.Canny(image, t, t * 2)
    cv.imshow("canny_output", canny_output)
    cv.imwrite("D:/canny_output.png", canny_output)
    return canny_output


src = cv.imread("D:/images/stuff.jpg")
cv.namedWindow("input", cv.WINDOW_AUTOSIZE)
cv.imshow("input", src)
binary = canny_demo(src)
k = np.ones((3, 3), dtype=np.uint8)
binary = cv.morphologyEx(binary, cv.MORPH_DILATE, k)

# 轮廓发现
out, contours, hierarchy = cv.findContours(binary, cv.RETR_EXTERNAL, cv.CHAIN_APPROX_SIMPLE)
for c in range(len(contours)):
    # 椭圆拟合
    (cx, cy), (a, b), angle = cv.fitEllipse(contours[c])
    # 绘制椭圆
    cv.ellipse(src, (np.int32(cx), np.int32(cy)),
               (np.int32(a/2), np.int32(b/2)), angle, 0, 360, (0, 0, 255), 2, 8, 0)


# 显示
cv.imshow("contours_analysis", src)
cv.imwrite("D:/contours_analysis.png", src)
cv.waitKey(0)
cv.destroyAllWindows()

结果

代码地址

github