分水岭算法及图像修补

转自：https://blog.csdn.net/abc8730866/article/details/69668703，感谢原创作者！

1.分水岭算法——watershed()

2.图像修补——inpaint()

先上ppt：

代码：1.分水岭算法

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1. ///分水岭算法  
2. #include "opencv2/opencv.hpp"  
3. using namespace cv;  
4. int main()  
5. {  
6.     Mat srcImg = imread("bird.jpg",CV_LOAD_IMAGE_COLOR);  
7.     imshow("srcImg", srcImg);  
8.     Mat copyImg = srcImg.clone();  
9.     //1.定义标记图像markers  
10.     Mat markers(srcImg.size(),CV_8UC1,Scalar(0));  
11.     //标记背景  
12.     rectangle(markers,Point(1,1),Point(srcImg.cols-2,srcImg.rows-2),Scalar(255),1,8);  
13.     //标记鸟  
14.     rectangle(markers, Point(srcImg.cols / 2 - 20, srcImg.rows / 2 - 20), Point(srcImg.cols / 2 +20, srcImg.rows / 2 + 20), Scalar(128), -1, 8);  
15.     //标记石头  
16.     rectangle(markers, Point(srcImg.cols / 2 - 30, srcImg.rows - 50), Point(srcImg.cols / 2 + 60, srcImg.rows - 10), Scalar(64), -1, 8);  
17.     imshow("markers-input",markers);  
18.     //2.基于标记图像的分水岭算法  
19.     //将markers转换成32位单通道图像（分水岭函数要求）  
20.     markers.convertTo(markers,CV_32S);  
21.     //分水岭算法  
22.     watershed(srcImg,markers);  
23.     //将markers转换成8位单通道  
24.     markers.convertTo(markers, CV_8UC1);  
25.     imshow("markers-output", markers);  
26.     //3.提取轮廓并绘制轮廓  
27.     Mat mark1, mark2,mark3;  
28.     mark1 = markers.clone();//提取鸟的轮廓  
29.     mark2 = markers.clone();//提取石头轮廓  
30.     mark3 = markers.clone();//提取背景轮廓  
31.     //阈值化，黑中找白，找鸟  
32.     threshold(mark1,mark1,129,255,CV_THRESH_TOZERO_INV);  
33.     threshold(mark1,mark1,120,255,CV_THRESH_TOZERO);  
34.     //阈值化，黑中找白，找石头  
35.     threshold(mark2, mark2, 65, 255, CV_THRESH_TOZERO_INV);  
36.     //阈值化，黑中找白，找背景  
37.     threshold(mark3, mark3, 129, 255, CV_THRESH_BINARY);  
38.     imshow("mark1", mark1);  
39.     imshow("mark2", mark2);  
40.     imshow("mark3", mark3);  
41.     //寻找背景轮廓并绘制  
42.     vector<vector<Point>> contours3;  
43.     findContours(mark3, contours3, CV_RETR_EXTERNAL, CV_CHAIN_APPROX_NONE);  
44.     drawContours(copyImg, contours3, -1, Scalar(0, 0, 255), -1, 8);  
45.     //寻找鸟轮廓并绘制  
46.     vector<vector<Point>> contours1;  
47.     findContours(mark1,contours1,CV_RETR_EXTERNAL,CV_CHAIN_APPROX_NONE);  
48.     drawContours(copyImg,contours1,-1,Scalar(255,0,0),-1,8);  
49.     //寻找石头轮廓并绘制  
50.     vector<vector<Point>> contours2;  
51.     findContours(mark2, contours2, CV_RETR_EXTERNAL, CV_CHAIN_APPROX_NONE);  
52.     drawContours(copyImg, contours2, -1, Scalar(0, 255, 0), -1, 8);  
53.     imshow("copyImg",copyImg);  
54.     //4.与原图像叠加  
55.     Mat result = srcImg*0.5 + copyImg*0.5;  
56.     imshow("result", result);  
57.     waitKey(0);  
58.     return 0;  
59. }  

运行结果：

代码：2.图像修补

[cpp]  view plain  copy

1. ///图像修补  
2. #include "opencv2/opencv.hpp"  
3. using namespace cv;  
4. //定义原图像srcImg和目标图像dstImg  
5. Mat srcImg = imread("face.JPG", CV_LOAD_IMAGE_COLOR);  
6. Mat dstImg = srcImg.clone();  
7. //定义掩码inpaintMask，同srcImg一样大小，类型为8位单通道，初始化为纯黑（掩码非0部分起作用）  
8. Mat inpaintMask(srcImg.size(), CV_8UC1, Scalar(0));  
9. //定义鼠标左键是否按下的标志flag  
10. bool flag=false;  
11. //记录鼠标左键按下时的初始坐标  
12. int xStart, yStart;  
13. void onMouse(int event,int x,int y,int flags,void* param)  
14. {  
15.     switch (event)  
16.     {  
17.     case CV_EVENT_LBUTTONDOWN:  
18.         flag = true;//鼠标左键按下，flag置为true  
19.         xStart = x;//记录鼠标左键按下时的坐标  
20.         yStart = y;  
21.         break;  
22.     case CV_EVENT_MOUSEMOVE:  
23.         if (flag)  
24.         {  
25.             //在srcImg中画矩形，白色，向内填充  
26.             rectangle(srcImg, Point(xStart, yStart), Point(x, y), Scalar(255, 255, 255), -1, 8);  
27.             //在inpaintMask中画矩形，白色，向内填充  
28.             rectangle(inpaintMask, Point(xStart, yStart), Point(x, y), Scalar(255, 255, 255), -1, 8);  
29.         }  
30.         break;  
31.     case CV_EVENT_LBUTTONUP:  
32.         flag = false;//鼠标左键抬起，flag置为false  
33.         break;  
34.     default:  
35.         break;  
36.     }  
37.     //重新显示原图srcImg  
38.     imshow("inpaint", srcImg);  
39.     //重新显示掩码图像inpaintMask  
40.     imshow("inpaintMask", inpaintMask);  
41. }  
42.   
43. int main()  
44. {     
45.     imshow("srcImg", srcImg);  
46.     //定义窗口"inpaint"  
47.     namedWindow("inpaint",CV_WINDOW_AUTOSIZE);  
48.     //设置鼠标回调函数  
49.     setMouseCallback("inpaint",onMouse);  
50.     //使得一开始就显示窗口"inpaint"，显示原图srcImg  
51.     imshow("inpaint", srcImg);  
52.     //使得一开始就显示窗口"inpaintMask"，显示掩码图像inpaintMask  
53.     imshow("inpaintMask", inpaintMask);  
54.     //使得一开始就显示窗口"dstImg",显示目标图像dstImg  
55.     imshow("dstImg", dstImg);  
56.     //无限循环，若按下空格键（ASCII码为32）,则调用inpait()函数,重新显示目标图像dstImg  
57.     while (1)  
58.     {  
59.         if (waitKey(0) == 32)//若按下空格键  
60.         {  
61.             //调用inpait()函数, 重新显示目标图像dstImg  
62.             inpaint(srcImg, inpaintMask, dstImg, 4, CV_INPAINT_NS);  
63.             imshow("dstImg", dstImg);  
64.         }  
65.     }  
66.     waitKey(0);  
67.     return 0;  
68. }  

运行结果：