了解层次结构，来自 findContours opencv

Question

我试图从 opencv c++ 中了解 Hierarchy 和 findContours，但我发现这很困难。

我确实在这里解决了这个问题，但我仍然无法清楚地了解它。我尝试在不同的示例中使用它，使用以下示例图像

对于上图，运行以下代码，

    #include "opencv2/highgui/highgui.hpp"
    #include "opencv2/imgproc/imgproc.hpp"
    #include <iostream>
    #include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>

    using namespace cv;
    using namespace std;

    Mat src; Mat src_gray;
    int thresh = 100;
    int max_thresh = 255;
    RNG rng(12345);

    void thresh_callback(int, void* );

    /** @function main */
    int main( int argc, char** argv )
    {
            src = imread( argv[1], 1 );
            cvtColor( src, src_gray, CV_BGR2GRAY );
            blur( src_gray, src_gray, Size(3,3) );

            String source_window = "Source";
            namedWindow( source_window, CV_WINDOW_AUTOSIZE );
            imshow( source_window, src );

            createTrackbar( " Canny thresh:", "Source", &thresh, max_thresh, thresh_callback );
            thresh_callback( 0, 0 );

            waitKey(0);
            return(0);
    }

    /** @function thresh_callback */
    void thresh_callback(int, void* )
    {
            Mat canny_output;
            vector<vector<Point> > contours;
            vector<Vec4i> hierarchy;
            int rows = 0,cols = 0;

            Canny( src_gray, canny_output, thresh, thresh*3, 3 );
            findContours( canny_output, contours, hierarchy, CV_RETR_TREE, CV_CHAIN_APPROX_SIMPLE, Point(0, 0) );

            for(int i=0;i<hierarchy.size();i++)
            {
                    cout<<hierarchy[i]<<endl;

            }
    /*      for(int i =0;i<contours.size();i++)
            {
                    for(int j = 0;j<contours[i].size();j++)
                    {
                            cout<<"printing contours"<<endl;
                            cout<<contours[i][j]<<endl;
                    }
            }*/

            Mat drawing = Mat::zeros( canny_output.size(), CV_8UC3 );
            for( int i = 0; i< contours.size(); i++ )
            {
                    Scalar color = Scalar( rng.uniform(0, 255), rng.uniform(0,255), rng.uniform(0,255) );
                    drawContours( drawing, contours, i, color, 2, 8, hierarchy, 0, Point() );
            }

            /// Show in a window
            namedWindow( "Contours", CV_WINDOW_AUTOSIZE );
            imshow( "Contours", drawing );
    }

我为 Hierarchy 上面的图像得到的输出如下

    [6, -1, 1, -1]
    [-1, -1, 2, 0]
    [-1, -1, 3, 1]
    [-1, -1, 4, 2]
    [-1, -1, 5, 3]
    [-1, -1, -1, 4]
    [-1, 0, -1, -1]

根据here的描述，有7个轮廓。当我在图像中只看到 2 个时，我不明白这是怎么可能的。一个外部轮廓和另一个内部轮廓被另一个包围。

其次，数字6、5、3代表什么？通过阅读描述，我无法理解底层逻辑。如果有人可以解释这一点，那将非常有帮助。

为了消除疑虑，我尝试了各种图像类型。下面是另一个

答案是

      [2, -1, 1, -1]
      [-1, -1, -1, 0]
      [-1, 0, -1, -1]

现在我们有 3 个轮廓，而实际上只有一个，肉眼可见。

最后，尝试了最坏的情况，

而输出，

    [-1, -1, 1, -1]
    [-1, -1, -1, 0]

我知道我显然缺少一些逻辑。如果有人能解释一下，那将是非常有帮助的。

我试图根据某个阈值将轮廓分割为大、中和小。我被困在这里，因为我试图计算轮廓的面积，但无法完全理解它。

我几乎可以推断出，每个可能的单个轮廓可能都绘制了两个轮廓区域。一个是边界，另一个是里面的洞或空间。是这样的吗？

尽管如此，层次结构的数字仍然让我感到困惑。

任何帮助将非常感激。提前致谢 ：）。

Answer 1

根据这里的描述，有7个轮廓。当我在图像中只看到 2 个时，我不明白这是怎么可能的。

您的图像有两个斑点，每个斑点都有两个轮廓：内部和外部。查看下面所有 4 个轮廓：

当您应用 Canny 边缘检测器时，您应该获得 8 个轮廓：4 个斑点，每个斑点有 2 个轮廓。除非，在您的情况下，存在不连续伪影，这会将这个数字减少到 7。请在此处查看此伪影的放大区域，其中所有 7 个轮廓的片段都可见：