part3/main.cpp - main - Art_Lun/ComputerVision

part3/main.cpp
145 строк6 KB
Art_Lun
Гантсу Селестиа глава 3 Матвеев
21 дек 2025, 23:05
21 дек 2025, 23:0519977fb
#include <opencv2/opencv.hpp>
#include <opencv2/highgui/highgui.hpp>
#include <opencv2/imgproc/imgproc.hpp>
#include <iostream>
#include <vector>
#include <iomanip>

using namespace cv;
using namespace std;

int main() {
    // 1. Загрузка изображения
    // Замените "image.jpg" на путь к вашему изображению
    Mat img = imread("image.jpg", IMREAD_GRAYSCALE);
    
    if (img.empty()) {
        cout << "Ошибка: Невозможно загрузить изображение" << endl;
        return -1;
    }
    
    // 2. Применение пороговой обработки
    Mat thresh_fixe, thresh_otsu;
    double ret_fixe, ret_otsu;
    
    // Версия с фиксированным порогом
    ret_fixe = threshold(img, thresh_fixe, 127, 255, THRESH_BINARY);
    
    // Версия с методом Оцу
    ret_otsu = threshold(img, thresh_otsu, 0, 255, THRESH_BINARY + THRESH_OTSU);
    
    cout << "Использованный порог (фиксированный): " << ret_fixe << endl;
    cout << "Использованный порог (Оцу): " << ret_otsu << endl;
    
    // 3. Поиск контуров
    vector<vector<Point>> contours_fixe, contours_otsu;
    vector<Vec4i> hierarchy_fixe, hierarchy_otsu;
    
    // Контуры на изображении с фиксированным порогом
    findContours(thresh_fixe, contours_fixe, hierarchy_fixe, 
                 RETR_TREE, CHAIN_APPROX_SIMPLE);
    
    // Контуры на изображении с порогом Оцу
    findContours(thresh_otsu, contours_otsu, hierarchy_otsu, 
                 RETR_TREE, CHAIN_APPROX_SIMPLE);
    
    cout << "Найдено контуров (фиксированный): " << contours_fixe.size() << endl;
    cout << "Найдено контуров (Оцу): " << contours_otsu.size() << endl;
    
    // 4. Отрисовка контуров на исходном изображении
    // Преобразуем в цветное изображение
    Mat img_color, img_with_contours;
    cvtColor(img, img_color, COLOR_GRAY2BGR);
    img_with_contours = img_color.clone();
    
    // Отрисовка контуров зеленым цветом
    drawContours(img_with_contours, contours_otsu, -1, 
                 Scalar(0, 255, 0), 2);
    
    // 5. Анализ контуров
    cout << "\nАнализ контуров (метод Оцу):" << endl;
    
    // Анализируем первые 5 контуров или меньше, если их меньше
    int num_contours_to_show = min(5, (int)contours_otsu.size());
    
    for (int i = 0; i < num_contours_to_show; i++) {
        double area = contourArea(contours_otsu[i]);
        double perimeter = arcLength(contours_otsu[i], true);
        
        cout << "Контур " << i << ":" << endl;
        cout << "  - Точки: " << contours_otsu[i].size() << endl;
        cout << fixed << setprecision(2);
        cout << "  - Площадь: " << area << endl;
        cout << "  - Периметр: " << perimeter << endl;
        
        // Вычисление ограничивающего прямоугольника
        Rect bounding_rect = boundingRect(contours_otsu[i]);
        cout << "  - Прямоугольник: (" << bounding_rect.x << ", " 
             << bounding_rect.y << "), " << bounding_rect.width 
             << "x" << bounding_rect.height << endl;
        
        // Отрисовка прямоугольника синим цветом
        rectangle(img_with_contours, bounding_rect, 
                  Scalar(255, 0, 0), 2);
    }
    
    // 6. Создание изображений для визуализации
    // Контуры на фиксированном пороге
    Mat img_contours_fixe;
    cvtColor(thresh_fixe, img_contours_fixe, COLOR_GRAY2BGR);
    drawContours(img_contours_fixe, contours_fixe, -1, 
                 Scalar(0, 255, 0), 2);
    
    // Контуры на пороге Оцу
    Mat img_contours_otsu;
    cvtColor(thresh_otsu, img_contours_otsu, COLOR_GRAY2BGR);
    drawContours(img_contours_otsu, contours_otsu, -1, 
                 Scalar(0, 255, 0), 2);
    
    // 7. Отображение результатов в отдельных окнах
    namedWindow("Исходное изображение", WINDOW_NORMAL);
    namedWindow("Фиксированный порог", WINDOW_NORMAL);
    namedWindow("Порог Оцу", WINDOW_NORMAL);
    namedWindow("Контуры (фикс.)", WINDOW_NORMAL);
    namedWindow("Контуры (Оцу)", WINDOW_NORMAL);
    namedWindow("Контуры + Прямоугольники", WINDOW_NORMAL);
    
    // Изменяем размер окон для удобного просмотра
    resizeWindow("Исходное изображение", 400, 400);
    resizeWindow("Фиксированный порог", 400, 400);
    resizeWindow("Порог Оцу", 400, 400);
    resizeWindow("Контуры (фикс.)", 400, 400);
    resizeWindow("Контуры (Оцу)", 400, 400);
    resizeWindow("Контуры + Прямоугольники", 400, 400);
    
    imshow("Исходное изображение", img);
    imshow("Фиксированный порог", thresh_fixe);
    imshow("Порог Оцу", thresh_otsu);
    imshow("Контуры (фикс.)", img_contours_fixe);
    imshow("Контуры (Оцу)", img_contours_otsu);
    imshow("Контуры + Прямоугольники", img_with_contours);
    
    // 8. Отображение иерархии
    cout << "\nПример иерархии (первые " << num_contours_to_show << " контуров):" << endl;
    for (int i = 0; i < num_contours_to_show; i++) {
        Vec4i hier = hierarchy_otsu[i];
        cout << "Контур " << i << ": [следующий=" << hier[0] 
             << ", предыдущий=" << hier[1] 
             << ", потомок=" << hier[2] 
             << ", родитель=" << hier[3] << "]" << endl;
    }
    
    // 9. Сохранение результатов
    imwrite("seuillage_fixe.jpg", thresh_fixe);
    imwrite("seuillage_otsu.jpg", thresh_otsu);
    imwrite("contours_resultat.jpg", img_with_contours);
    
    // 10. Ожидание нажатия клавиши
    cout << "\nНажмите любую клавишу для выхода..." << endl;
    waitKey(0);
    
    // Закрытие всех окон
    destroyAllWindows();
    
    return 0;
}