OpenCV之轮廓查找与绘制（findContours和drawContours函数详解）

一、基本概念

基础概念大概了解，可以在看完详细解释之后再回过头来看基础概念，相信会有进一步的深入了解。

1.1 轮廓层次

如图为一张图像：

图中有五块颜色区域，分别记为A,B,C,D,E，每块区域的外部边界和内部边界都各自组成轮廓，轮廓数如下图所示： 构建轮廓树为： 每一个节点就是一个轮廓，根据每个节点在层次中的四元数组索引（如下表所示），图中都进行了标记。

1.2 轮廓层次列表（hierarchy）中四元素数组里每个元素的含义 索引含义0同级的下一条轮廓1同级的上一条轮廓2下级的第一个子节点3上级的父节点 二、findContours函数详解

函数原型：

findContours( InputOutputArray image, OutputArrayOfArrays contours,
                              OutputArray hierarchy, int mode,
                              int method, Point offset=Point());

参数含义：

• image：图像必须是8位单通道图像，可以是灰度图像，但更常用的是二值图像，一般是经过Canny，拉普拉斯等边缘检测算子处理过的二值图像；（函数运行时，这个图像会被直接涂改，因此如果是将来还有用的图像，应该复制之后再传给该函数）
• contours：定义为vector contours；向量，向量内每个元素保存了一组由连续的Point点构成的点的集合的向量，每一组Point点集就是一个轮廓，有多少轮廓，向量contours就有多少元素；
• hierarchy：定义为vector hierarchy；，表示向量内每一个元素包含了4个int型变量——hierarchy[i][0] —hierarchy[i][3]，分别表示第i个轮廓的后一个轮廓、前一个轮廓、第一条子轮廓、父轮廓的索引编号，如果当前轮廓没有对应的后一个轮廓，前一个轮廓、第一条子轮廓或父嵌轮廓的话，则hierarchy[i][0] —hierarchy[i][3]的相应位被设置为默认值-1；
• mode：轮廓提取方式 ○ cv::RETR_EXTERNAL：只检测最外围轮廓； ○ cv::RETR_LIST：检测所有的轮廓，但是不建立等级关系； ○ cv::RETR_CCOMP：检测所有的轮廓，但所有轮廓只建立两种等级关系，外围为顶层 ○ cv::RETR_TREE：检测所有的轮廓，所有轮廓建立一个等级树结构
• method：轮廓的近似方法 ○ CV_CHAIN_APPROX_NONE：保存物体边界上所有连续的轮廓点到contours向量中 ○ CV_CHAIN_APPROX_SIMPLE：仅保存轮廓的拐点信息，把所有轮廓拐点处的点保存到contours向量中
• Point：偏移量，默认为（0，0）没有偏移

三、代码示例

先看一段简单的代码，之后会进行详细介绍：

vector contours;
vector hierarchy;
findContours(image, contours, hierarchy, RETR_TREE, CHAIN_APPROX_SIMPLE, Point());

四、drawContours函数详解

函数原型：

drawContours(InputOutputArray image, InputArrayOfArrays contours, 
int contourIdx, const Scalar& color, int thickness=1, int lineType=8, 
InputArray hierarchy=noArray(), int maxLevel=INT_MAX, Point offset=Point() )

参数含义：

• image：待绘制轮廓的图像；
• contours：要绘制的轮廓组，与findContours中输出的contours相同；
• contourIdx：指明画第几个轮廓，如果该参数为负值（通常设为-1），则画全部轮廓，
• color：指定绘制的颜色或亮度(灰度图像)，如scalar(255,0,255)
• thickness：指定线段的宽度
• lineType：边框线型，可以是4或8,4代表绘制的线是四连通线（不美观），8代表绘制的线是八连通线（较美观）
• hierarchy：对应findContours中输出的hierarchy
• maxLevel：限制将在图上绘制的轮廓层次深度，为0表示只绘制“第0层”，以此类推
• offset：偏移量，默认为（0，0）没有偏移

五、代码示例

绘制轮廓部分代码如下：

Mat imageContours = Mat::zeros(image.size(), CV_8UC1);
for (int i = 0; i