c++opencv中线条细化算法

夏日已末

要达到的效果就是将线条尽量细化成单像素，按照论文上的Hilditch算法试了一下，发现效果不好，于是自己尝试着写了一下细化的算法，基本原理就是从上下左右四个方向向内收缩。

1.先是根据图片中的原则确定了以下16种情况

2.调试过后发现，迭代次数多了之后，原来连接着的线条会断开，分析原因如下图


3.修改了一下判断条件

4.调试过后发现还是会出现断的地方，再次分析原因如下图

5.又加了判断条件，如下图

最终实现的效果如下
  
对比图

对规则曲线的效果比较好

但是圆的效果不太好，有待改进

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//四周细化算法[/backcolor]
void Refine(Mat& image)
{
        int p[8];
        int top=1, down=1, right=1, left=1;
        vector<Point> del;
        int grayvalue = 0;
        int height = image.rows;   //获取图像高度
        int width = image.cols;           //获取图像宽度
        Mat *im = reinterpret_cast<Mat*>((void*)&image);    //获取像素点信息
        //上下收缩
        for (int i = 1; i < height-1; i++)
        {
                for (int j = 1; j < width-1; j++)
                {
                        grayvalue = Get_gray(im, j, i);  //获取指定点灰度值
                        if (grayvalue != 0)   //判断中心点是否为前景
                        {
                                p[0] = (Get_gray(im, j + 1, i) == 0) ? 0 : 1;
                                p[1] = (Get_gray(im, j + 1, i - 1) == 0) ? 0 : 1;
                                p[2] = (Get_gray(im, j, i - 1) == 0) ? 0 : 1;
                                p[3] = (Get_gray(im, j - 1, i - 1) == 0) ? 0 : 1;
                                p[4] = (Get_gray(im, j - 1, i) == 0) ? 0 : 1;
                                p[5] = (Get_gray(im, j - 1, i + 1) == 0) ? 0 : 1;
                                p[6] = (Get_gray(im, j, i + 1) == 0) ? 0 : 1;
                                p[7] = (Get_gray(im, j + 1, i + 1) == 0) ? 0 : 1;
                                if (i < height - 2)
                                        down = (Get_gray(im, j, i + 2) == 0) ? 0 : 1;
                                else
                                        down = 1;
                                //  横向直线
                                if (p[6] && (p[5] || p[7] || p[0] || p[4]) && !(p[1] || p[3]) && p[2] == 0 && down)
                                {
                                        del.push_back(Point(j, i));
                                }
                                if (p[2] && (p[1] || p[3] || p[0] || p[4]) && !( p[5] || p[7]) && p[6] == 0)
                                {
                                        del.push_back(Point(j, i));
                                }
                        }
                }
        }

        for (int i = 1; i < height - 2; i++)
        {
                grayvalue = Get_gray(im, 0, i);
                if (grayvalue != 0)
                {
                        if ( Get_gray(im, 0, i - 1) && Get_gray(im, 1, i - 1) && Get_gray(im, 0, i + 1)==0 && Get_gray(im, 1, i)==0) //上2，上1，右上1，下1=0，右1=0
                        {
                                del.push_back(Point(0, i));
                        }
                        if (Get_gray(im, 0, i - 1) == 0 && Get_gray(im, 1, i + 1) && Get_gray(im, 1, i) == 0 && Get_gray(im, 0, i+2))//上1=0，下1，右下1，右1=0，下2
                        {
                                del.push_back(Point(0, i));
                        }
                }
                if (grayvalue != 0)
                {
                        if (Get_gray(im, width - 1, i - 1) && Get_gray(im, width - 2, i - 1) && Get_gray(im, width - 1, i + 1) == 0 && Get_gray(im, width - 2, i) == 0) //上2，上1，左上1，下1=0，左1=0
                        {
                                del.push_back(Point(width - 1, i));
                        }
                        if (Get_gray(im, width - 1, i - 1) == 0 && Get_gray(im, width - 2, i + 1) && Get_gray(im, width - 2, i) == 0 && Get_gray(im, width - 1, i + 2))//上1=0，下1，左下1，左1=0，下2
                        {
                                del.push_back(Point(width - 1, i));
                        }
                }
        }
        for (int i = 0; i < del.size();i++)
        {
                uchar* data = image.ptr<uchar>(del[i].y);
                data[del[i].x]=0;
        }

        //左右收缩
        for (int i = 1; i < height - 1; i++)
        {
                for (int j = 1; j < width - 1; j++)
                {
                        grayvalue = Get_gray(im, j, i);  //获取指定点灰度值
                        if (grayvalue != 0)   //判断中心点是否为前景
                        {
                                p[0] = (Get_gray(im, j + 1, i) == 0) ? 0 : 1;
                                p[1] = (Get_gray(im, j + 1, i - 1) == 0) ? 0 : 1;
                                p[2] = (Get_gray(im, j, i - 1) == 0) ? 0 : 1;
                                p[3] = (Get_gray(im, j - 1, i - 1) == 0) ? 0 : 1;
                                p[4] = (Get_gray(im, j - 1, i) == 0) ? 0 : 1;
                                p[5] = (Get_gray(im, j - 1, i + 1) == 0) ? 0 : 1;
                                p[6] = (Get_gray(im, j, i + 1) == 0) ? 0 : 1;
                                p[7] = (Get_gray(im, j + 1, i + 1) == 0) ? 0 : 1;
                                if (j < width - 2)
                                        right = (Get_gray(im, j + 2, i) == 0) ? 0 : 1;
                                else
                                        right = 1;

                                
                                //竖直线
                                if (p[0] && (p[1] || p[7] || p[2] || p[6]) && !(p[3] || p[5]) && p[4] == 0 && right)
                                {
                                        del.push_back(Point(j, i));
                                }
                                if (p[4] && (p[3] || p[5] || p[2] || p[6]) && !(p[1] || p[7]) && p[0] == 0)
                                {
                                        del.push_back(Point(j, i));
                                }

                        }
                }
        }

        for (int j = 1; j < width - 2; j++)
        {
                grayvalue = Get_gray(im, j, 0);
                if (grayvalue != 0)
                {
                        if (Get_gray(im, j - 1, 0) == 0 && Get_gray(im, j + 1, 0) && Get_gray(im, j + 2, 0) && Get_gray(im, j, 1) == 0 && Get_gray(im, j+1, 1)) //左1=0，右1，右2，下1=0，右下1
                        {
                                del.push_back(Point(j, 0));
                        }
                        if (Get_gray(im, j - 1, 0) && Get_gray(im, j+1, 0)==0 && Get_gray(im, j, 1) == 0 && Get_gray(im, j-1, 1))//左1，右1=0，下1=0，左下1
                        {
                                del.push_back(Point(j, 0));
                        }
                }
        }
        for (int j = 1; j < width - 2; j++)
        {
                grayvalue = Get_gray(im, j, height-1);
                if (grayvalue != 0)
                {
                        if (Get_gray(im, j - 1, height - 1) == 0 && Get_gray(im, j + 1, height - 1) && Get_gray(im, j + 2, height - 1) && Get_gray(im, j, height - 2) == 0 && Get_gray(im, j + 1, height - 2)) //左1=0，右1，右2，下1=0，右下1
                        {
                                del.push_back(Point(j, height - 1));
                        }
                        if (Get_gray(im, j - 1, height - 1) && Get_gray(im, j + 1, height - 1) == 0 && Get_gray(im, j, height - 2) == 0 && Get_gray(im, j - 1, height - 2))//左1，右1=0，下1=0，左下1
                        {
                                del.push_back(Point(j, height - 1));
                        }
                }
        }

        for (int i = 0; i < del.size(); i++)
        {
                uchar* data = image.ptr<uchar>(del[i].y);
                data[del[i].x] = 0;
        }
}

kingswb

学习了。