opencv3.0识别并提取图形中的矩形 - 好文

利用opencv来识别图片中的矩形。
其中遇到的问题主要是识别轮廓时矩形内部的形状导致轮廓不闭合。

1. 对输入灰度图片进行高斯滤波
2. 做灰度直方图，提取阈值，做二值化处理
3. 提取图片轮廓
4. 识别图片中的矩形
5. 提取图片中的矩形

1.对输入灰度图片进行高斯滤波

cv::Mat src = cv::imread("F:\\t13.bmp",CV_BGR2GRAY);
cv::Mat hsv;
GaussianBlur(src,hsv,cv::Size(5,5),0,0);
2.做灰度直方图，提取阈值，做二值化处理
由于给定图片，背景是黑色，矩形背景色为灰色，矩形中有些其他形状为白色，可以参考为：
提取轮廓时，矩形外部轮廓并未闭合。因此，我们需要对整幅图做灰度直方图，找到阈值，进行二值化

处理。即令像素值（黑色）小于阈值的，设置为0（纯黑色）；令像素值（灰色和白色）大于阈值的，设

置为255（白色）

* // Quantize the gray scale to 30 levels
* int gbins = 16;
* int histSize[] = {gbins};
*    // gray scale varies from 0 to 256
* float granges[] = {0,256};
* const float* ranges[] = { granges };
* cv::MatND hist;
* // we compute the histogram from the 0-th and 1-st channels
* int channels[] = {0};
*
* //calculate hist
* calcHist( &hsv, 1, channels, cv::Mat(), // do not use mask
*             hist, 1, histSize, ranges,
*             true, // the histogram is uniform
*             false );
* //find the max value of hist
* double maxVal=0;
* minMaxLoc(hist, 0, &maxVal, 0, 0);
*
* int scale = 20;
* cv::Mat histImg;
* histImg.create(500,gbins*scale,CV_8UC3);
*
* //show gray scale of hist image
* for(int g=0;g<gbins;g++){
*     float binVal = hist.at<float>(g,0);
*     int intensity = cvRound(binVal*255);
*     rectangle( histImg, cv::Point(g*scale,0),
*                        cv::Point((g+1)*scale - 1,binVal/maxVal*400),
*                         CV_RGB(0,0,0),
*                        CV_FILLED );
* }
* cv::imshow("histImg",histImg);
*
* //threshold processing
* cv::Mat hsvRe;
* threshold( hsv, hsvRe, 64, 255,cv::THRESH_BINARY);
3.提取图片轮廓
为了识别图片中的矩形，在识别之前还需要提取图片的轮廓。在经过滤波、二值化处理后，轮廓提取后
的效果比未提取前的效果要好很多。

4.识别矩形

识别矩形的条件为：图片中识别的轮廓是一个凸边形、有四个顶角、所有顶角的角度都为90度。

* vector<Point> approx;
*
* for (size_t i = 0; i < contours.size(); i++)
* {
*     approxPolyDP(Mat(contours[i]), approx,
*                  arcLength(Mat(contours[i]), true)*0.02, true);
*
*     if (approx.size() == 4 &&
*         fabs(contourArea(Mat(approx))) > 1000 &&
*         isContourConvex(Mat(approx)))
*     {
*         double maxCosine = 0;
*
*         for( int j = 2; j < 5; j++ )
*         {
*             double
cosine = fabs(angle(approx[j%4], approx[j-2], approx[j-1]));
*             maxCosine = MAX(maxCosine, cosine);
*         }
*
*         if( maxCosine < 0.3 )
*             squares.push_back(approx);
*     }
* }

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