再帰アルゴリズムを使用したOpenCVでの接続コンポーネントのラベル付け

Question

OpenCVで再帰アルゴリズムを使用して接続コンポーネントのラベル付けを実装しようとしています。私は何が間違って実装されているかわからない。アルゴリズムは、この

Bのようではありません作品を行い

#include<iostream> 
#include<opencv2\opencv.hpp> 
using namespace cv; 
using namespace std; 

void findComponents(Mat res, int label); 
void search(Mat res, int label, int row, int col); 

int main() 
{ 
    Mat src = imread("D:/My Library/test/peppers.bmp",0); 
    src.convertTo(src,CV_8S); 
    Mat th = src.clone(); 
    threshold(src,th,128,255,CV_8S); 
    Mat res = th.clone(); 

    for(int i=0;i<res.rows;i++) 
     for(int j=0;j<res.cols;j++) 
      res.at<signed char>(i,j) = 0 - th.at<signed char>(i,j); 

    int label = 0; 
    findComponents(res,label); 


    waitKey(0); 
    return 0; 
} 

void findComponents(Mat res, int label) 
{ 
    for (int i = 1; i < res.rows - 1; i++) 
    { 
     for (int j = 1; j < res.cols - 1; j++) 
     { 
      if (res.at<signed char>(i, j) == -255) 
      { 
      label++; 
      search(res, label, i, j); 
      } 
     } 
    } 
    imshow("CC Image", res); 

} 

void search(Mat res, int label, int row, int col) 
{ 
    res.at<signed char>(row, col) = label; 
    if (res.at<signed char>(row, col + 1) == -255) search(res, label, row, col + 1); 
    if (res.at<signed char>(row + 1, col + 1) == -255) search(res, label, row+1, col + 1); 
    if (res.at<signed char>(row + 1, col) == -255) search(res, label, row + 1, col); 
    if (res.at<signed char>(row + 1, col - 1) == -255) search(res, label, row + 1, col - 1); 
    else return; 

} 

コードを次のように私はOpenCVの中でコードを書かれているLBは、バイナリイメージ

procedure connected_component(B,LB) 
{ 
    LB:=negate(B); 
    label:=0; 
    findComponents(LB,label); 
    display(LB); 
} 

procedure findComponents(LB,label) 
{ 
    for L:=0 to maxRow 
     for P:= 0 to maxCol 
      if LB[L,P] == -1 then 
       { 
       label:=label+1; 
       search(LB,label,L,P); 
       } 
} 

procedure search(LB,label,L,P) 
{ 
    LB[L,P]:=label;; 
    Nset:= neighbours(L,P); 
     for each(L',P') in Nset 
     { 
     if(LB[L',P'] == -1) then 
     search(LB,label,L',P'); 
     } 
} 

標識され、バイナリイメージです。アルゴリズムを実装する際に何が間違っていますか？私はOpenCVが初めてです。

Answer 1

コードにいくつか問題があります。最も重要なのは、CV_8S行列を使用しないでください。どうして？彼らが範囲内に制限された値持つ

• [-128を、127] -255に等しい値をチェックする
• はあなたがイメージあたり最大で127の接続された構成要素に限定されている正しく
• を動作しません
• threshold私はトンを補正するようにコードを再実装多分
• 他人...

を期待通りに動作しません。あなたのラベルにCV_32Sを使用する必要があります：

• あなたが代わりに以下.at<Tp>

の、簡単にアクセスできるようにMat_<Tp>を使用することができます国境

を占めなければならないコードです。私はapplyCustomColorMapを使用してより良い結果を視覚化しました。

#include <opencv2/opencv.hpp> 
#include <algorithm> 
#include <vector> 
#include <stack> 
using namespace cv; 

void search(Mat1i& LB, int label, int r, int c) 
{ 
    LB(r, c) = label; 

    // 4 connected 
    if ((r - 1 > 0) && LB(r - 1, c) == -1)  { search(LB, label, r - 1, c ); } 
    if ((r + 1 < LB.rows) && LB(r + 1, c) == -1) { search(LB, label, r + 1, c ); } 
    if ((c - 1 > 0) && LB(r, c - 1) == -1)  { search(LB, label, r , c - 1); } 
    if ((c + 1 < LB.cols) && LB(r, c + 1) == -1) { search(LB, label, r , c + 1); } 

    // 8 connected 
    if ((r - 1 > 0) && (c - 1 > 0) && LB(r - 1, c - 1) == -1)    { search(LB, label, r - 1, c - 1); } 
    if ((r - 1 > 0) && (c + 1 < LB.cols) && LB(r - 1, c + 1) == -1)  { search(LB, label, r - 1, c + 1); } 
    if ((r + 1 < LB.rows) && (c - 1 > 0) && LB(r + 1, c - 1) == -1)  { search(LB, label, r + 1, c - 1); } 
    if ((r + 1 < LB.rows) && (c + 1 < LB.cols) && LB(r + 1, c + 1) == -1) { search(LB, label, r + 1, c + 1); } 

} 

int findComponents(Mat1i& LB) 
{ 
    int label = 0; 

    for (int r = 0; r < LB.rows; ++r) { 
     for (int c = 0; c < LB.cols; ++c) { 
      if (LB(r, c) == -1) { 
       ++label; 
       search(LB, label, r, c); 
      } 
     } 
    } 
    return label; 
} 

int connected_components(const Mat1b& B, Mat1i& LB) 
{ 
    // Foreground is > 0 
    // Background is 0 

    LB = Mat1i(B.rows, B.cols, 0); 
    LB.setTo(-1, B > 0); 

    // Foreground labels are initialized to -1 
    // Background labels are initialized to 0 

    return findComponents(LB); 
} 

void applyCustomColormap(const Mat1i& src, Mat3b& dst); 

int main() 
{ 
    // Load grayscale image 
    Mat1b img = imread("path_to_image", IMREAD_GRAYSCALE); 

    // Binarize the image 
    Mat1b bin; 
    threshold(img, bin, 127, 255, THRESH_BINARY); 

    // Find labels 
    Mat1i labels; 
    int n_labels = connected_components(bin, labels); 

    // Show results 
    Mat3b out; 
    applyCustomColormap(labels, out); 

    imshow("Labels", out); 
    waitKey(); 

    return 0; 
} 


void applyCustomColormap(const Mat1i& src, Mat3b& dst) 
{ 
    // Create JET colormap 

    double m; 
    minMaxLoc(src, nullptr, &m); 
    m++; 

    int n = ceil(m/4); 
    Mat1d u(n * 3 - 1, 1, double(1.0)); 

    for (int i = 1; i <= n; ++i) { 
     u(i - 1) = double(i)/n; 
     u((n * 3 - 1) - i) = double(i)/n; 
    } 

    std::vector<double> g(n * 3 - 1, 1); 
    std::vector<double> r(n * 3 - 1, 1); 
    std::vector<double> b(n * 3 - 1, 1); 
    for (int i = 0; i < g.size(); ++i) 
    { 
     g[i] = ceil(double(n)/2) - (int(m) % 4 == 1 ? 1 : 0) + i + 1; 
     r[i] = g[i] + n; 
     b[i] = g[i] - n; 
    } 

    g.erase(std::remove_if(g.begin(), g.end(), [m](double v){ return v > m; }), g.end()); 
    r.erase(std::remove_if(r.begin(), r.end(), [m](double v){ return v > m; }), r.end()); 
    b.erase(std::remove_if(b.begin(), b.end(), [](double v){ return v < 1.0; }), b.end()); 

    Mat1d cmap(m, 3, double(0.0)); 
    for (int i = 0; i < r.size(); ++i) { cmap(int(r[i]) - 1, 0) = u(i); } 
    for (int i = 0; i < g.size(); ++i) { cmap(int(g[i]) - 1, 1) = u(i); } 
    for (int i = 0; i < b.size(); ++i) { cmap(int(b[i]) - 1, 2) = u(u.rows - b.size() + i); } 

    Mat3d cmap3 = cmap.reshape(3); 

    Mat3b colormap; 
    cmap3.convertTo(colormap, CV_8U, 255.0); 

    // Apply color mapping 
    dst = Mat3b(src.rows, src.cols, Vec3b(0, 0, 0)); 
    for (int r = 0; r < src.rows; ++r) 
    { 
     for (int c = 0; c < src.cols; ++c) 
     { 
      dst(r, c) = colormap(src(r, c)); 
     } 
    } 
} 

---

再帰的な実装では、標識化のための良いアイデアではないことに注意してください：

• それはあなたが再帰と深すぎる行けば、それは失敗することがあり
• かなり遅いです、あなたすなわちコンポーネントが非常に大きいです

他のアルゴリズムを使用することをお勧めします。ここにあなたのアルゴリズムの実装は反復フォームにあります。私は強くあなたの上にこれをお勧めします。自明cv::findContoursが行うのと同じように、vector<vector<Point>>として接続された各コンポーネントの出力にポイントを変更することができます。

int connected_components2(const Mat1b& img, Mat1i& labels) 
{ 
    Mat1b src = img > 0; 
    labels = Mat1i(img.rows, img.cols, 0); 

    int label = 0; 
    int w = src.cols; 
    int h = src.rows; 
    int i; 

    cv::Point point; 
    for (int y = 0; y<h; y++) 
    { 
     for (int x = 0; x<w; x++) 
     { 
      if ((src(y, x)) > 0) // Seed found 
      { 
       std::stack<int, std::vector<int>> stack2; 
       i = x + y*w; 
       stack2.push(i); 

       // Current component 
       std::vector<cv::Point> comp; 

       while (!stack2.empty()) 
       { 
        i = stack2.top(); 
        stack2.pop(); 

        int x2 = i%w; 
        int y2 = i/w; 

        src(y2, x2) = 0; 

        point.x = x2; 
        point.y = y2; 
        comp.push_back(point); 

        // 4 connected 
        if (x2 > 0 && (src(y2, x2 - 1) != 0)) 
        { 
         stack2.push(i - 1); 
         src(y2, x2 - 1) = 0; 
        } 
        if (y2 > 0 && (src(y2 - 1, x2) != 0)) 
        { 
         stack2.push(i - w); 
         src(y2 - 1, x2) = 0; 
        } 
        if (y2 < h - 1 && (src(y2 + 1, x2) != 0)) 
        { 
         stack2.push(i + w); 
         src(y2 + 1, x2) = 0; 
        } 
        if (x2 < w - 1 && (src(y2, x2 + 1) != 0)) 
        { 
         stack2.push(i + 1); 
         src(y2, x2 + 1) = 0; 
        } 

        // 8 connected 
        if (x2 > 0 && y2 > 0 && (src(y2 - 1, x2 - 1) != 0)) 
        { 
         stack2.push(i - w - 1); 
         src(y2 - 1, x2 - 1) = 0; 
        } 
        if (x2 > 0 && y2 < h - 1 && (src(y2 + 1, x2 - 1) != 0)) 
        { 
         stack2.push(i + w - 1); 
         src(y2 + 1, x2 - 1) = 0; 
        } 
        if (x2 < w - 1 && y2>0 && (src(y2 - 1, x2 + 1) != 0)) 
        { 
         stack2.push(i - w + 1); 
         src(y2 - 1, x2 + 1) = 0; 
        } 
        if (x2 < w - 1 && y2 < h - 1 && (src(y2 + 1, x2 + 1) != 0)) 
        { 
         stack2.push(i + w + 1); 
         src(y2 + 1, x2 + 1) = 0; 
        } 
       } 

       ++label; 
       for (int k = 0; k <comp.size(); ++k) 
       { 
        labels(comp[k]) = label; 
       } 
      } 
     } 
    } 

    return label; 
}