외곽선 검출하기

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■ 외곽선

외곽선이란 영상 내 곡선을 나타내는 점들의 리스트로 정의된다. OpenCV에서 곡선은 시퀀스를 이용하여 표현되고, 이때 시퀀스 내부에는 곡선에서 다음 점에 대한 위치 정보가 저장되어있다. 

■ 외곽선 검출 - cvFindContours()

int cvFindContours(       CvArr* image,       CvMemStorage* storage,       CvSeq** first_contour,       int header_size=sizeof(CvContour),       int mode=CV_RETR_LIST,       int method=CV_CHAIN_APPROX_SIMPLE,       CvPoint offset=cvPoint(0,0) );

img : 입력영상으로 항상 8비트 단일 채널이여야 하며, 이진영상으로 취급된다.

storage : 검출된 외곽선의 기록을 위해 필요한 메모리 스토리지

first_contour : CvSeq*에 대한 포인터(이중포인터)로 함수 내부에서 first_coutour를 자체적으로 할당하기 때문에 외부에서 사용자가 직접 할당하면 안된다.

headsize : 어떤 객체를 할당할 것인지를 알려준다.

mode : 어떤종류의 외곽선을 찾을것인가 또는 어떻게 결과를 표현할 것인가를 알려주는 용도로 사용된다. 

mode값	내용
CV_RETR_EXTERNAL	가장 바깥쪽에 나타나는 외곽선들만 검출한다.
CV_RETR_LIST	모든 외곽선을 검색하고 리스트에 넣는다.
CV_RETR_CCOMP	모든 외곽선을 검색하고 이를 두개의 계층으로 나누어 관리한다.   (구성요소들의 바깥쪽 외곽선들을 연결 리스트로 관리하고, 두번째 계층에서는 구성 요소들의 안쪽 외곽선을 리스   트로 관리한다.)
CV_RETR_TREE	모든 외곽선들을 검색하여 외곽선들의 전체 계층구조를 생성한다.

method : 외곽선을 어떻게 근사화 할것인지 알려준다

method값	내용
CV_CHAIN_CODE	프리만 체인코드를 생성한다.
CV_CHAIN_APPROX_NONE	체인 코드의 모든 점을 꼭지점으로 변환한다.
CV_CHAIN_APPROX_SIMPLE	수평, 수직, 대각 성분의 끝점만 저장한다.
CV_CHAIN_APPROX_TC89_L1,   CV_CHAIN_APPROX_TC89_KCOS	Teh-Chin의 체인 근사화 알고리즘 중 하나를 적용한다.
CV_LINK_RUNS	??

cvFindContours()함수는 수행후 검출된 외곽선들의 전체 개수를 반환한다.

 

■ cvStartFindContours()

cvStartFindContours()함수는 한번에 하나의 외곽선만 찾기 원할 때 사용된다. 이 함수는 CvContourScanner를 반환하며, CvContourScanner는 어느 시퀀스가 이미 읽혀졌는지 또는 그렇지 않은지에 대한 정보를 가지고 있다. 

CvContourScanner cvStartFindContours(         CvArr* image,         CvMemStorage* storage,         int header_size=sizeof(CvContour),         int mode=CV_RETR_LIST,         int method=CV_CHAIN_APPROX_SIMPLE,         CvPoint offset=cvPoint(0,0) );

■ cvFindNextContour()

검출된 외곽선을 순차적으로 검색하며, 검색할 외곽선이 존재하지 않을경우 NULL을 반환한다.

CvSeq* cvFindNextContour(CvContourScanner scanner);

■ cvSubstitueContour()

스캐너가 현재 가리키고 있는 외곽선을 다른 외곽선으로 대체할 때 사용된다.

void cvSubstituteContour(CvContourScanner scanner, CvSeq* new_contour);

■ cvEndFindContour()

스캐닝이 끝난후 스캐너를 완료 상태로 설정한다.스캐너가 사용하였던 시퀀스를 삭제하지 않고, 시퀀스의 첫번째 원소에 대한 포인터를 반환한다.

CvSeq* cvEndFindContours(CvContourScanner* scanner);

■ cvApproxChains()

프리만 체인을 정확하게 또는 근사화하여 다각형 표현방식으로 표현한다.

CvSeq* cvApproxChains(         CvSeq* src_seq,         CvMemStorage* storage,         int method=CV_CHAIN_APPROX_SIMPLE,         double parameter=0,         int minimal_perimeter=0,         int recursive=0 );

■ 외곽선 그리기 - cvDrawContours()

void cvDrawContours(         CvArr *img,         CvSeq* contour,         CvScalar external_color,         CvScalar hole_color,         int max_level,         int thickness=1,         int line_type=8,         CvPoint offset =cvPoint(0,0) );

img : 외곽선이 그려질 입력영상

contours : 외곽선 트리의 루트 노드

external_color : 외부 외곽선의 색상

hole_color : 홀의 외곽선(내부 외곽선)의 색상

max_level : 외곽선을 그릴때 이동할 최대깊이

thickness, line_type : 외곽선의 굵기와 타입

offset : 외곽선이 그려질 위치를 지정하는 용도로 사용

#include <cv.h> #include <highgui.h>   IplImage* g_image=NULL; IplImage* g_gray=NULL; IplImage* g_binary=NULL; int g_thresh=100; CvMemStorage* g_storage=NULL;   void on_trackbar(int pos) {                 if(g_storage==NULL) {                g_gray=cvCreateImage(cvGetSize(g_image), 8, 1);                g_binary=cvCreateImage(cvGetSize(g_image), 8, 1);                g_storage=cvCreateMemStorage(0);         } else {                cvClearMemStorage(g_storage);         }           CvSeq* contours=0;           //g_image영상을 BRG색공간을 그레이 스케일로 변환(BGR to Gray = BGR2GRAY)         cvCvtColor(g_image, g_gray, CV_BGR2GRAY);           //임계값 이하:0, 임계값초과값:1 설정         cvThreshold(g_gray, g_gray, g_thresh, 255, CV_THRESH_BINARY);         cvCopy(g_gray, g_binary);           //윤곽선 찾기         cvFindContours(                g_gray,                //입력영상                g_storage,             //검출된 외곽선을 기록하기 위한 메모리 스토리지                &contours,             //외곽선의 좌표들이 저장된 Sequence                sizeof(CvContour),                    CV_RETR_TREE           //어떤종류의 외곽선 찾을지, 어떻게 보여줄지에 대한정보         );                cvZero(g_gray);         if(contours) {                //외곽선을 찾은 정보(contour)를 이용하여 외곽선을 그림                cvDrawContours(                        g_gray,                //외곽선이 그려질 영상                        contours,              //외곽선 트리의 루트노드                        cvScalarAll(255),      //외부 외곽선의 색상                        cvScalarAll(128),      //내부 외곽선의 색상                        100                    //외곽선을 그릴때 이동할 깊이                );                                    }           cvShowImage("Original", g_image);         cvShowImage("Binary", g_binary);         cvShowImage("Contours", g_gray); }   int main(int argc, char** argv) {         if(argc!=2 || !(g_image=cvLoadImage(argv[1])))                return -1;           cvNamedWindow("Original", 1);         cvNamedWindow("Binary", 1);         cvNamedWindow("Contours", 1);         cvCreateTrackbar("Threshold", "Contours", &g_thresh, 255, on_trackbar);         on_trackbar(0);                 cvWaitKey();           cvReleaseImage(&g_image);         cvReleaseImage(&g_gray);         cvReleaseMemStorage(&g_storage);         cvDestroyWindow("binary");         cvDestroyWindow("Contours");         return 0; }

출력결과