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OpenCV多边形函数的使用和示例详解

2023-08-19 18:03:06 深夜i -- --

OpenCV 多边形函数使用示例详解

OpenCV是一个开源的计算机视觉库，广泛应用于图像处理、目标识别和机器视觉等领域。其中，多边形函数是OpenCV中非常重要的一部分，可以用于实现多边形的绘制、填充、轮廓提取等操作。本文将详细介绍OpenCV多边形函数的使用和示例。

在OpenCV中，多边形函数主要包括绘制函数、填充函数和轮廓提取函数。首先，我们来看一下多边形的绘制函数：`cv::polylines`。这个函数可以用来绘制一个或多个多边形，通过传入不同的点集来定义多边形的形状。例如，我们可以使用以下代码来绘制一个三角形：


cv::Mat image(500, 500, CV_8UC3, cv::Scalar(0, 0, 0)); // 创建一个黑色背景的图像
std::vector<cv::Point> points; // 定义三角形的三个顶点
points.push_back(cv::Point(100, 100));
points.push_back(cv::Point(400, 100));
points.push_back(cv::Point(250, 400));
std::vector<std::vector<cv::Point>> contours; // 定义一个轮廓数组
contours.push_back(points);
cv::polylines(image, contours, true, cv::Scalar(0, 255, 0), 3); // 绘制轮廓
cv::imshow("Image", image);
cv::waitKey(0);

上述代码首先创建了一个500x500像素的黑色背景图像，并定义了一个包含三个顶点的点集，然后将这个点集传入`cv::polylines`函数中进行绘制。`cv::polylines`函数的第三个参数指定是否封闭多边形，此处我们选择封闭多边形，所以传入`true`。绘制的轮廓使用了绿色（RGB值为(0, 255, 0)），线宽为3像素。最后，调用`cv::imshow`函数显示结果图像。

除了绘制函数，OpenCV还提供了多边形填充函数：`cv::fillPoly`。这个函数可以用来填充一个或多个多边形，同样通过传入不同的点集来定义多边形的形状。我们可以使用以下代码来实现多边形的填充：


cv::Mat image(500, 500, CV_8UC3, cv::Scalar(0, 0, 0)); // 创建一个黑色背景的图像
std::vector<cv::Point> points; // 定义多边形的顶点
points.push_back(cv::Point(100, 100));
points.push_back(cv::Point(400, 100));
points.push_back(cv::Point(400, 400));
points.push_back(cv::Point(100, 400));
std::vector<std::vector<cv::Point>> contours; // 定义一个轮廓数组
contours.push_back(points);
cv::fillPoly(image, contours, cv::Scalar(0, 255, 0)); // 填充多边形
cv::imshow("Image", image);
cv::waitKey(0);

上述代码首先创建了一个黑色背景图像，并定义了一个包含四个顶点的点集，然后将这个点集传入`cv::fillPoly`函数中进行填充。填充的多边形使用了绿色（RGB值为(0, 255, 0)）。最后，调用`cv::imshow`函数显示结果图像。

最后，我们来看一下多边形轮廓提取函数：`cv::findContours`。这个函数可以用来提取图像中的多边形轮廓，并将其存储为轮廓链表。以下是一个示例：


cv::Mat image = cv::imread("example.png"); // 从文件加载图像
cv::Mat gray;
cv::cvtColor(image, gray, cv::COLOR_BGR2GRAY); // 将图像转换为灰度图像
cv::Mat binary;
cv::threshold(gray, binary, 128, 255, cv::THRESH_BINARY); // 对灰度图像进行二值化处理
std::vector<std::vector<cv::Point>> contours; // 定义一个轮廓数组
cv::findContours(binary, contours, cv::RETR_EXTERNAL, cv::CHAIN_APPROX_SIMPLE); // 提取轮廓
cv::Mat result = cv::Mat::zeros(image.size(), CV_8UC3); // 创建一个与原图像大小相同的黑色背景图像
for (int i = 0; i < contours.size(); i++) {
  cv::drawContours(result, contours, i, cv::Scalar(0, 255, 0), 2); // 绘制轮廓
}
cv::imshow("Image", result);
cv::waitKey(0);

上述代码首先从文件加载图像，并将其转换为灰度图像，然后对灰度图像进行二值化处理。接着，定义一个轮廓数组，并调用`cv::findContours`函数提取轮廓。最后，创建一个与原图像大小相同的黑色背景图像，并使用`cv::drawContours`函数绘制轮廓。最终，调用`cv::imshow`函数显示结果图像。

综上所述，本文详细介绍了OpenCV多边形函数的使用和示例。通过使用多边形函数，我们可以方便地实现多边形的绘制、填充和轮廓提取等操作，为图像处理和计算机视觉任务提供了强大的支持。希望本文对大家理解和应用OpenCV多边形函数有所帮助。

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