使用 OpenCV 检测二值图像的分叉和端点

Question

我想检测我拥有的二值图像中的分叉和端点。图像已经变细了。一直在阅读如何做到这一点的方法，但我不知道如何在 OpenCV 中实现它。我所知道的是，我必须使用 3x3 窗口来扫描整个图像。如果 3x3 窗口上的 0 像素之和小于或等于 5，则这是一个分叉，如果总和为 7，则这是一个终止分支，并且如果6 是一条连续线。

首先，我不知道如何在 OpenCV 中声明一个 3x3 窗口以及如何访问组成该窗口的 9 个块中的每一个。

其次，我怎样才能将窗口移动到图像上。将感谢您的帮助，示例代码也可以。

Answer 1

为了获得矩阵的 3x3 窗口，您可以执行以下

Mat image = imread("image.png", 0);
// binarize it with cv::threshold or cv::adaptiveThreshold or something else.
Rect r(0, 0, 3, 3);
// this gets a 3x3 window starting with upper left of (0, 0) pixel
Mat windowImage(image, r);

操作注意：您获取的感兴趣区域只是原始矩阵内的引用，如果您想要副本，则需要调用窗户。这让我咬了好几次：D

要访问块内的像素，您可以使用 at() Mat 类的成员函数。像这样（假设您的图像是 CV_8UC1 类型）：

// block processing loops
for(int i = 0; i < windowImage.rows; i++)
{
    for(int j = 0; j < windowImage.cols; j++)
    {
        unsigned char val = windowImage.at<unsigned char>(i, j);
        // do pixel processing logic here...
    }
}

另外，请注意 at() 成员有一点开销，因此如果您想快速查看使用数据指针来加快速度。

要移动窗口，您需要移动感兴趣的矩形区域的位置。 Rect 构造函数的前两个参数采用左上角的 x 和 y 位置作为起始位置。因此，您需要将图像分成块。

const int BLOCK_SIZE = 3;
int rowBlocks = image.rows / BLOCK_SIZE;
int colBlocks = image.cols / BLOCK_SIZE;    

for(int i = 0; i < rowBlocks; i++)
{
    for(int j = 0; j < colBlocks; j++)
    {
        Mat block_ij(image, Rect(i, j, BLOCK_SIZE, BLOCK_SIZE));
        // block process here...
    }
}

注意：您可能需要查看函数 copyMakeBorder 在图像尺寸不能被 3 整除的情况下在图像周围添加边框。