基于OpenCV的图像轮廓提取方法的实现

基于OpenCV的图像轮廓提取的实现

【摘要】OpenCV是近几年来推出的一个开源的、免费的计算机视觉库.OpenCV的目标是构建一个简单易用的计算机视觉框架，利用它所包含的函数帮助开发人员方便快捷地实现图像处理和视频处理。而图像的轮廓是图像的一种基本特征，携带着一幅图像大部分的信息，经常被应用到较高层次的图像应用中。它在图像分离，图像识别和图像压缩等领域有很广泛的应用，也是图像处理的基础。本文首先阐述了OpenCV的特点和结构,然后采用一系列的可行性算法来获取图像特征参数并通过各种算子（Sobel算子，Laplace算子，Canny算子）对图像的灰度进行分析，调节，用实现对图像的边缘检测和轮廓提取。

【关键词】OpenCV 图像轮廓提取

The realization of the image contour extraction based on OpenCV

【Abstract】OpenCV is launched an open source in recent years.Free computer vision library. OpenCV's goal is to build a simple and easy to use computer vision framework, function to help developers use it contains quick and easy to realize image processing and video processing.And the outline of the image is a basic feature of image, carrying an image, most of the information is often applied to the higher level of the image application.It in image separation, image recognition and image compression, and other fields have a wide range of applications, is also the basis of image processing.At first, this paper expounds the characteristics and structure of OpenCV, then a series of the feasibility of the algorithm is used to obtain image feature parameters and through a variety of operator (Sobel operator, Laplace operator, Canny operator) analysis of image gray level, adjustment, use of image edge detection and contour extraction.

【Key words】OpenCV Image Contour extraction

目录

1引言 (1)

1.1 课题背景 (1)

1.2 研究的目的及意义 (1)

1.3 可行性分析 (2)

2 开发工具及轮廓提取概述 (3)

2.1 OpenCV (3)

2.1.1 OpenCV简介 (3)

2.1.2 OpenCV安装及环境搭建 (3)

2.2 边缘检测........................................................................................ 错误！未定义书签。

2.2.1 边缘检测 (4)

2.2.2 边缘检测原理 (5)

2.2.3 边缘检测算子 (5)

2.3 轮廓提取 (9)

2.3.1轮廓提取目的 (9)

2.3.2 轮廓提取内容 (9)

3 需求分析 (10)

3.1 系统功能分析 (10)

3.2 系统流程图 (10)

4 总体设计 (11)

4.1 系统功能要求及说明和实现方法 (11)

4.2 系统功能模块 (11)

5 详细设计与实现....................................................................................... 错误！未定义书签。

5.1 图片提取........................................................................................ 错误！未定义书签。

5.2 图像边缘检测 (15)

5.3 图像轮廓提取.............................................................................. 错误！未定义书签。8

6 程序界面................................................................................................... 错误！未定义书签。总结与展望.. (23)

参考文献 (23)

致谢 (26)

1引言

1.1 课题背景

图像处理在应用及科研方面已经是一个占据相当重要地位的方向，在人们的生活中也有很广泛的应用，图像表示直观且信息丰富，是声音和文字所不能及的。在图像处理方面很多软件公司和科研机构都研究了关于图像处理的软件。而OpenCV在计算机视觉的开发和图像处理中扮演着重要的角色。它为计算机视觉应用开发提供了灵活、功能强大的开发接口，使其成为计算机视觉专业人员所依赖的重要开发工具。它就被广泛用在许多应用领域、产品和研究成果中。

1.2 研究目的及意义

图像处理，就是对图像信息进行加工来满足人的视觉心理或应用需求的行为。视觉是人类从大自然中获取信息的最主要的手段。据资料统计，人类获取信息时，视觉信息约占60％，听觉信息约占20％，其他的如味觉信息、触觉信息等约占20％。可以知道视觉信息对人类的重要性，然后图像就是人类获取视觉信息的主要造径。

随着科学技术的发展和人民生活水平的提高，摄像机的出现和数字图像处理技术的发展，在如今的数字化时代中，越来越引起人们的广泛关注，数字图像处理已经成为必备的基础知识。近年来由于计算机技术的蓬勃发展，图像处理技术也得到了空前的发展和应用。目前，图像处理技术已经广泛应用于工业、军事、医学、交通、农业、天气预报、银行、超市、重要部门的监控报警系统、可视电话、网络传输等等领域，就连人们日常生活中的自拍和游戏也和图像处理有密切的关系。

本文主要是对计算机视觉系统的应用，图像轮廓提取技术进行研究。实现表面缺陷的自动检测图像,灰度等级自动分选排序,提高图像的价值有一个非常重要的作用。而影响检测整体水平的重要方面之一是缺陷图像的处理过程,而本文研究的重点图像轮廓提取技术是图像分割、目标区域识别区域实践提取等图像分析处理领域的基础是非常重要的。用非接触式,精度高,能够提供全面的分析识别方法来替代人工视觉，解决图像表面的模式识别和测量问题，是图像加工行业面临的一大难题，也是值得我们长期探讨的科研课题。

1.3 可行性分析

技术上的可行性：系统开发采用C++语言进行程序设计，运用OpenCV强大的数字图像处理技术，在Windows平台上设计图像边缘检测和图像轮廓提取的图像处理系统，使用VS2012的开发环境，利用QT的界面管理，给系统提供了高性能的保障。保障了代码的质量，对代码模块有了清晰的管，和对后期代码的修改和扩展提供了很好的支持。综上所述，本系统的设计与开发在技术上都是满足的。