32、【opencv入门】GrabCut&FloodFill图像分割

1 CV_EXPORTS_W void grabCut(InputArray img, InputOutArray mask, Rect rect, InputOutputArray bgdModel, 
　　　　　　　　　　　　　　　　　　InputOutputArray fgdModel, int iterCount, int mode=GC_EVAL);

CV_EXPORTS_W void compare(InputArray src1, InputArray src2, OutputArray dst, int cmpop);

Mat& setTo(InputArray value, InputArray mask=noArray());

 1 //利用Rect做分割
 2 #include "opencv2/opencv.hpp"
 3 using namespace cv;
 4 
 5 int main()
 6 {
 7     Mat src = imread("bird.jpg");
 8     Rect rect(84, 84, 406, 318);//左上坐标（X,Y）和长宽
 9     Mat result, bg, fg;
10 
11     grabCut(src, result, rect, bg, fg, 1, GC_INIT_WITH_RECT);
12     imshow("grab", result);
13     /*threshold(result, result, 2, 255, CV_THRESH_BINARY);
14     imshow("threshold", result);*/
15 
16     compare(result, GC_PR_FGD, result, CMP_EQ);//result和GC_PR_FGD对应像素相等时，目标图像该像素值置为255
17     imshow("result",result);
18     Mat foreground(src.size(), CV_8UC3, Scalar(255, 255, 255));
19     src.copyTo(foreground, result);//copyTo有两种形式，此形式表示result为mask
20     imshow("foreground", foreground);
21     waitKey(0);
22     return 0;
23 }

 1 //利用mask做分割
 2 #include "opencv2/opencv.hpp"
 3 using namespace cv;
 4 
 5 int main()
 6 {
 7     Mat src = imread("bird.jpg");
 8     //Rect rect(84, 84, 406, 318);
 9     Rect rect;
10     Mat bgModel, fgModel;
11     Mat result(src.size(), CV_8U, Scalar(0));
12     Mat ROI(result(Rect(84, 84, 406, 318)));
13     ROI.setTo(GC_PR_FGD);//ROI设置为可能是前景
14 
15     grabCut(src, result, rect, bgModel, fgModel, 1, GC_INIT_WITH_MASK);
16     //threshold(result, result, 2, 255, CV_THRESH_BINARY);
17     imshow("grab", result);
18     compare(result, GC_PR_FGD, result, CMP_EQ);
19     //result = result&1;
20     imshow("result", result);
21     Mat foreground(src.size(), CV_8UC3, Scalar(255, 255, 255));
22     src.copyTo(foreground, result);
23     imshow("foreground", foreground);
24 
25     waitKey(0);
26     return 0;
27 }

 int floodFill(InputOutputArray image, Point seedPoint, Scalar newVal, Rect* rect=0, Scalar loDiff=Scalar(), Scalar upDiff=Scalar(), int flags=4 )

int floodFill(InputOutputArray image, InputOutputArray mask, Point seedPoint,Scalar newVal, Rect* rect=0, Scalar loDiff=Scalar(), Scalar upDiff=Scalar(), int flags=4 )

    第一个参数，InputOutputArray类型的image, 输入/输出1通道或3通道，8位或浮点图像，具体参数由之后的参数具体指明。
    第二个参数， InputOutputArray类型的mask，这是第二个版本的floodFill独享的参数，表示操作掩模,。它应该为单通道、8位、长和宽上都比输入图像
　　　　   image 大两个像素点的图像。第二个版本的floodFill需要使用以及更新掩膜，所以这个mask参数我们一定要将其准备好并填在此处。需要注意的是，
　　　　　 漫水填充不会填充掩膜mask的非零像素区域。例如，一个边缘检测算子的输出可以用来作为掩膜，以防止填充到边缘。同样的，也可以在多次的函数调用
　　　　　 中使用同一个掩膜，以保证填充的区域不会重叠。另外需要注意的是，掩膜mask会比需填充的图像大，所以 mask 中与输入图像(x,y)像素点相对应的点的
          坐标为(x+1,y+1)。
    第三个参数，Point类型的seedPoint，漫水填充算法的起始点。
    第四个参数，Scalar类型的newVal，像素点被染色的值，即在重绘区域像素的新值。
    第五个参数，Rect*类型的rect，有默认值0，一个可选的参数，用于设置floodFill函数将要重绘区域的最小边界矩形区域。
    第六个参数，Scalar类型的loDiff，有默认值Scalar( )，表示当前观察像素值与其部件邻域像素值或者待加入该部件的种子像素之间的亮度或颜色之负差
　　　　（lower brightness/color difference）的最大值。 
    第七个参数，Scalar类型的upDiff，有默认值Scalar( )，表示当前观察像素值与其部件邻域像素值或者待加入该部件的种子像素之间的亮度或颜色之正差
　　　　（lower brightness/color difference）的最大值。
    第八个参数，int类型的flags，操作标志符，此参数包含三个部分，比较复杂，我们一起详细看看。
        低八位（第0~7位）用于控制算法的连通性，可取4 (4为缺省值) 或者 8。如果设为4，表示填充算法只考虑当前像素水平方向和垂直方向的相邻点；如果
　　　　　　　　设为 8，除上述相邻点外，还会包含对角线方向的相邻点。
        高八位部分（16~23位）可以为0 或者如下两种选项标识符的组合：
             FLOODFILL_FIXED_RANGE - 如果设置为这个标识符的话，就会考虑当前像素与种子像素之间的差，否则就考虑当前像素与其相邻像素的差。也就
　　　　　　　　 是说，这个范围是浮动的。
             FLOODFILL_MASK_ONLY - 如果设置为这个标识符的话，函数不会去填充改变原始图像 (也就是忽略第三个参数newVal), 而是去填充掩模图像
　　　　　　　　 （mask）。这个标识符只对第二个版本的floodFill有用，因第一个版本里面压根就没有mask参数。
        中间八位部分，上面关于高八位FLOODFILL_MASK_ONLY标识符中已经说的很明显，需要输入符合要求的掩码。Floodfill的flags参数的中间八位的值就
　　　　　　　　是用于指定填充掩码图像的值的。但如果flags中间八位的值为0，则掩码会用1来填充。

flags=8 | FLOODFILL_MASK_ONLY | FLOODFILL_FIXED_RANGE | （38<<8）

 1 //漫水填充
 2 #include 
 3 #include 
 4 
 5 using namespace cv;
 6 
 7 int main( )
 8 {
 9     Mat src = imread("1.jpg");
10     imshow("【原始图】",src);
11     Rect ccomp;
12     floodFill(src, Point(50,300), Scalar(155, 255,55), &ccomp, Scalar(20, 20, 20),Scalar(20, 20, 20));
13     imshow("【效果图】",src);
14     imwrite("效果图.jpg", src);
15     waitKey(0);
16     return 0;
17 }

C++: void setMouseCallback(conststring& winname, MouseCallback onMouse, void* userdata=0 )

    第一个参数，const string&类型的winname，为窗口的名字。
    第二个参数，MouseCallback类型的onMouse，指定窗口里每次鼠标时间发生的时候，被调用的函数指针。这个函数的原型应该为
　　　　　　　　voidFoo(int event, int x, int y, int flags, void* param);其中event是 CV_EVENT_*变量之一， x和y
　　　　　　　　是鼠标指针在图像坐标系的坐标（不是窗口坐标系）， flags是CV_EVENT_FLAG的组合， param是用户定义的传递到
　　　　　　　　cvSetMouseCallback函数调用的参数。
    第三个参数，void*类型的userdata，用户定义的传递到回调函数的参数，有默认值0。

  1 //漫水填充，综合示例
  2 #include "opencv2/imgproc/imgproc.hpp"
  3 #include "opencv2/highgui/highgui.hpp"
  4 #include 
  5 
  6 using namespace cv;
  7 using namespace std;
  8 
  9 Mat g_srcImage, g_dstImage, g_grayImage, g_maskImage;//定义原始图、目标图、灰度图、掩模图
 10 int g_nFillMode = 1;//漫水填充的模式
 11 int g_nLowDifference = 20, g_nUpDifference = 20;//负差最大值、正差最大值
 12 int g_nCOnnectivity= 4;//表示floodFill函数标识符低八位的连通值
 13 int g_bIsColor = true;//是否为彩色图的标识符布尔值
 14 bool g_bUseMask = false;//是否显示掩膜窗口的布尔值
 15 int g_nNewMaskVal = 255;//新的重新绘制的像素值
 16 
 17 static void ShowHelpText()
 18 {
 19     //输出一些帮助信息
 20     cout <<"\n\n\n\t欢迎来到漫水填充示例程序~\n\n";
 21     cout <<"\n\n\t按键操作说明: \n\n"
 22         "\t\t鼠标点击图中区域- 进行漫水填充操作\n"
 23         "\t\t键盘按键【ESC】- 退出程序\n"
 24         "\t\t键盘按键【1】-  切换彩色图/灰度图模式\n"
 25         "\t\t键盘按键【2】- 显示/隐藏掩膜窗口\n"
 26         "\t\t键盘按键【3】- 恢复原始图像\n"
 27         "\t\t键盘按键【4】- 使用空范围的漫水填充\n"
 28         "\t\t键盘按键【5】- 使用渐变、固定范围的漫水填充\n"
 29         "\t\t键盘按键【6】- 使用渐变、浮动范围的漫水填充\n"
 30         "\t\t键盘按键【7】- 操作标志符的低八位使用4位的连接模式\n"
 31         "\t\t键盘按键【8】- 操作标志符的低八位使用8位的连接模式\n"
 32         "\n\n\t\t\t\t\t\t\t\tn\n\n";
 33 }
 34 
 35 static void onMouse( int event, int x, int y, int, void* )
 36 {
 37     // 若鼠标左键没有按下，便返回
 38     if( event != CV_EVENT_LBUTTONDOWN )
 39         return;
 40 
 41     Point seed = Point(x,y);
 42     int LowDifference = g_nFillMode == 0 ? 0 : g_nLowDifference;//空范围的漫水填充，此值设为0，否则设为全局的g_nLowDifference
 43     int UpDifference = g_nFillMode == 0 ? 0 : g_nUpDifference;//空范围的漫水填充，此值设为0，否则设为全局的g_nUpDifference
 44     int flags = g_nConnectivity + (g_nNewMaskVal <<8) +
 45         (g_nFillMode == 1 ? CV_FLOODFILL_FIXED_RANGE : 0);//标识符的0~7位为g_nConnectivity，8~15位为g_nNewMaskVal左移8位的值，16~23位为CV_FLOODFILL_FIXED_RANGE或者0。
 46 
 47     //随机生成bgr值
 48     int b = (unsigned)theRNG() & 255;//随机返回一个0~255之间的值
 49     int g = (unsigned)theRNG() & 255;//随机返回一个0~255之间的值
 50     int r = (unsigned)theRNG() & 255;//随机返回一个0~255之间的值
 51     Rect ccomp;//定义重绘区域的最小边界矩形区域
 52 
 53     Scalar newVal = g_bIsColor ? Scalar(b, g, r) : Scalar(r*0.299 + g*0.587 + b*0.114);//在重绘区域像素的新值，若是彩色图模式，取Scalar(b, g, r)；若是灰度图模式，取Scalar(r*0.299 + g*0.587 + b*0.114)
 54 
 55     Mat dst = g_bIsColor ? g_dstImage : g_grayImage;//目标图的赋值
 56     int area;
 57 
 58     if( g_bUseMask )
 59     {
 60         threshold(g_maskImage, g_maskImage, 1, 128, CV_THRESH_BINARY);
 61         area = floodFill(dst, g_maskImage, seed, newVal, &ccomp, Scalar(LowDifference, LowDifference, LowDifference),
 62             Scalar(UpDifference, UpDifference, UpDifference), flags);
 63         imshow( "mask", g_maskImage );
 64     }
 65     else
 66     {
 67         area = floodFill(dst, seed, newVal, &ccomp, Scalar(LowDifference, LowDifference, LowDifference),
 68             Scalar(UpDifference, UpDifference, UpDifference), flags);
 69     }
 70 
 71     imshow("效果图", dst);
 72 
 73     cout <