C#使用OpenCV剪切圖像中的圓形和矩形的示例代碼

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前言

本文主要介紹如何使用OpenCV剪切圖像中的圓形和矩形。

準備工作

首先創建一個Wpf項目——WpfOpenCV，這裡版本使用Framework4.7.2。

然後使用Nuget搜索【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剪切矩形

現在，我們進入項目，進行OPenCV的調用。

首先引入命名空間，如下：

using Emgu.CV;
using Emgu.CV.CvEnum;
using Emgu.CV.Structure;
using System.Drawing;
using System.Windows.Forms;

然後編寫矩形剪切函數——CutRectangleImage。

函數裡，我們先將圖像進行縮放，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找圖形輪廓瞭，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；我們要截取矩形，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。

取到瞭頂點後，在依據頂點剪切圖片就可以瞭。

下面是截取矩形的代碼，代碼中隻截取瞭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);
  //將圖像轉換為灰度
  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坐標
  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 保存剪切的最大的矩形圖片 
  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();
    //這裡對取到的頂點坐標進行瞭加寬，因為矩形可能存在角度，這裡沒有進行角度旋轉，所以加寬瞭取值范圍就可以取到完整的圖瞭
    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); //保存原始圖片
  CvInvoke.cvSetImageROI(src.Ptr, rectangle);//設置興趣點—ROI（region of interest ）
  var clone = src.Clone();
  CvInvoke.Imwrite("剪切的矩形圖片.bmp", clone); //保存結果圖 
  #endregion
  src.Dispose();
  srcNewSize.Dispose();
  grayImage.Dispose();
}

然後編寫一個打開文件的函數，在成功打開文件後調用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);
  }
}

然後運行項目，點擊剪切矩形文件。

然後到debug文件夾下，查看結果。

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剪切圓形

編寫矩形剪切函數——CutCircleImage。

函數裡，我們依然先將圖像進行縮放，為瞭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數，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，然後將圓剪切並保存。

代碼如下：

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);
  //將圖像轉換為灰度
  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); //保存原始圖片
  if (maxRadius == 0)
  {
    MessageBox.Show("沒有圓形");
  }
  CvInvoke.cvSetImageROI(srcNewSize.Ptr, rectangle);//設置興趣點—ROI（region of interest ）
  var clone = srcNewSize.Clone();
  CvInvoke.Imwrite("剪切的圓形圖片.bmp", clone); //保存結果圖 
  src.Dispose();
  srcNewSize.Dispose();
  grayImage.Dispose();
}

運行項目進行測試，結果如下：

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到此，C#使用OpenCV剪切圖像中的圓形和矩形就已經介紹完瞭。

代碼已經傳到Github上瞭，歡迎大傢下載。

Github地址：https://github.com/kiba518/OpenCv_CutImage

到此這篇關於C#使用OpenCV剪切圖像中的圓形和矩形的文章就介紹到這瞭,更多相關C#剪切圖像中的圓形和矩形內容請搜索WalkonNet以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大傢以後多多支持WalkonNet！

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