OpenCV实现物体的凸包检测的示例代码

这篇攻略将会介绍如何使用OpenCV库实现物体的凸包检测。凸包定义为物体的最小凸边界，它可以用于检测物体的形状，边缘等信息。在这里，我们将会使用C++示例代码来进行说明。

步骤一： 安装OpenCV库

使用OpenCV库需要先正确安装配置到本地计算机中。不同操作系统的安装步骤可能略有不同，例如Ubuntu下可以使用以下命令进行安装：

sudo apt-get install libopencv-dev

步骤二： 加载图像

在进行凸包检测之前，我们需要读取一张图像，并将其转换为灰度图像。以下是示例代码，其中input_image是待检测图像的路径：

// Load image
cv::Mat image = cv::imread(input_image, CV_LOAD_IMAGE_GRAYSCALE);

// Check for invalid input
if (image.empty()) {
    std::cout << "Could not open or find the image" << std::endl;
    return -1;
}

步骤三： 检测物体的轮廓

使用findContours函数来检测图像中的轮廓。在这个函数中，我们可以指定轮廓的检测方式，例如使用链式逼近或关键点检测。这里我们使用RETR_EXTERNAL来只检测物体的外部轮廓。以下是示例代码：

// Detect the contours of the object
std::vector<std::vector<cv::Point> > contours;
cv::findContours(image, contours, CV_RETR_EXTERNAL, CV_CHAIN_APPROX_SIMPLE);

步骤四： 求取物体的凸包

使用convexHull函数来确定物体的凸包，该函数接收一个轮廓作为输入，返回该轮廓对应的凸包。以下是示例代码：

// Determine the convex hull of the object
std::vector<cv::Point> hull;
cv::convexHull(contours[0], hull);

步骤五： 在原图中绘制凸包

使用polylines函数在原图中绘制凸包。以下是示例代码：

// Draw the convex hull on the image
cv::Mat output = cv::Mat::zeros(image.size(), CV_8UC3);
const std::vector<cv::Point>* pts = &hull;
polylines(output, pts, true, cv::Scalar(0, 0, 255), 2);

// Display the result
cv::imshow("Convex Hull", output);
cv::waitKey(0);

示例说明一：检测并绘制一个人脸的凸包

我们可以使用该示例代码检测并绘制同一张人脸的凸包，如下所示：

// Load image
cv::Mat image = cv::imread("face.jpg", CV_LOAD_IMAGE_GRAYSCALE);

// Check for invalid input
if (image.empty()) {
    std::cout << "Could not open or find the image" << std::endl;
    return -1;
}

// Detect the contours of the face
std::vector<std::vector<cv::Point> > contours;
cv::findContours(image, contours, CV_RETR_EXTERNAL, CV_CHAIN_APPROX_SIMPLE);

// Determine the convex hull of the face
std::vector<cv::Point> hull;
cv::convexHull(contours[0], hull);

// Draw the convex hull on the image
cv::Mat output = cv::Mat::zeros(image.size(), CV_8UC3);
const std::vector<cv::Point>* pts = &hull;
polylines(output, pts, true, cv::Scalar(0, 0, 255), 2);

// Display the result
cv::imshow("Convex Hull", output);
cv::waitKey(0);

示例说明二：检测并绘制一个字母的凸包

另一个示例可以使用字母L的图像进行检测。下面是相应的示例代码：

// Load image
cv::Mat image = cv::imread("letter_L.jpg", CV_LOAD_IMAGE_GRAYSCALE);

// Check for invalid input
if (image.empty()) {
    std::cout << "Could not open or find the image" << std::endl;
    return -1;
}

// Detect the contours of the letter L
std::vector<std::vector<cv::Point> > contours;
cv::findContours(image, contours, CV_RETR_EXTERNAL, CV_CHAIN_APPROX_SIMPLE);

// Determine the convex hull of the letter L
std::vector<cv::Point> hull;
cv::convexHull(contours[0], hull);

// Draw the convex hull on the image
cv::Mat output = cv::Mat::zeros(image.size(), CV_8UC3);
const std::vector<cv::Point>* pts = &hull;
polylines(output, pts, true, cv::Scalar(0, 0, 255), 2);

// Display the result
cv::imshow("Convex Hull", output);
cv::waitKey(0);

这些示例代码可以作为使用OpenCV检测物体凸包的样例参考。