图像分割-漫水填充法 floodFill

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FloodFill方法是一种图像处理算法，它的目的是将一个闭合的区域内的像素全部涂上同一个颜色。在实现中，通常会使用递归或队列来处理待处理列表。具体的实现方式会根据具体应用场景的需求而有所不同。

CvInvoke.FloodFill方法用于执行图像的漫水填充操作，它将连通区域中的所有像素点填充为指定颜色的操作。该方法声明如下：

Public Shared Function FloodFill (

???????? src As IInputOutputArray,

???????? mask As IInputOutputArray,

???????? seedPoint As Point,

???????? newVal As MCvScalar,

???????? <OutAttribute> ByRef rect As Rectangle,

???????? loDiff As MCvScalar,

???????? upDiff As MCvScalar,

???????? Optional connectivity As Connectivity = Connectivity.FourConnected,

???????? Optional flags As FloodFillType = FloodFillType.Default

) As Integer

参数说明：

1. src：输入输出的图像，必须是单通道灰度图像或三通道彩色图像。
2. mask：掩码图像，必须是单通道8位图像，并且高宽各比源图像大2。如果指定了掩码，则只有掩码中像素值为255的区域才会被填充或者标记。如果不指定掩码，则默认填充或者标记整个图像。
3. seedPoint：表示种子点的坐标，即从哪个像素点开始填充或者标记连通区域。
4. newVal：填充的新颜色，可以是一个标量值（单通道图像）或一个包含三个通道值的MCvScalar结构体（三通道图像）。
5. rect：输出参数，表示被填充区域的边界矩形。
6. loDiff：低阈值向量。如果相邻像素点的值与种子点的差值小于低阈值向量，则将其归为同一连通区域。
7. upDiff：高阈值向量。如果相邻像素点的值与种子点的差值大于高阈值向量，则将其归为不同的连通区域。
8. connectivity：连接性，指定像素的相邻关系。默认为八连通。
9. flags：漫水填充算法的标志位。默认为FixedRange，表示使用固定的阈值范围进行填充。

返回值：

返回一个整数值，表示填充的像素个数。

 '漫水填充法 floodFill
    Private Sub Button1_Click(sender As Object, e As EventArgs) Handles Button1.Click
        Dim m As New Mat("C:\learnEmgucv\tower.jpg", ImreadModes.Color)
        '种子点的坐标
        Dim seedPoint As New Point(100, 100)
        '填充颜色
        Dim newVal As New MCvScalar(0, 255, 255)
        '掩码图像
        Dim mmask As New Mat
        mmask = Mat.Zeros(m.Rows + 2, m.Cols + 2, DepthType.Cv8U, 1)
        Dim rect As New Rectangle

        ' 执行漫水填充
        Dim numFilledPixels As Integer = CvInvoke.FloodFill(m, mmask, seedPoint, newVal, rect,
                                                            New MCvScalar(10, 10, 10),
                                                            New MCvScalar(20, 20, 20))

        '输出填充的像素个数
        Console.WriteLine("Number of filled pixels: " & numFilledPixels)
        '显示填充后的图像
        ImageBox1.Image = m
End Sub

输出结果如下图所示：

图8-1漫水填充法实现图像分割

  '漫水填充法 floodFill
    '选取不同的起始点坐标进行填充
    Private Sub Button2_Click(sender As Object, e As EventArgs) Handles Button2.Click
        Dim msrc As New Mat("c:\learnEmgucv\tower.jpg", ImreadModes.AnyColor)
        ImageBox1.Image = msrc

        Dim mask As New Mat(msrc.Rows + 2, msrc.Cols + 2, DepthType.Cv8U, 1)
        Dim area As Integer
        '从坐标(250, 250)进行填充
        Dim mdst1 As Mat = msrc.Clone
        area = CvInvoke.FloodFill(mdst1, mask,
                                  New Point(250, 250),
                                  New MCvScalar(0, 0, 255),
                                  New Rectangle(),
                                  New MCvScalar(40, 40, 40),
                                  New MCvScalar(40, 40, 40),
                                  Connectivity.FourConnected,
                                  FloodFillType.FixedRange)
        CvInvoke.Imshow("mdst1", mdst1)

        '从坐标(400, 400)进行填充
        Dim mdst2 As Mat = msrc.Clone
        area = CvInvoke.FloodFill(mdst2, mask,
                                  New Point(400, 400),
                                  New MCvScalar(0, 255, 0),
                                  New Rectangle(),
                                  New MCvScalar(60, 60, 60),
                                  New MCvScalar(80, 80, 80),
                                  Connectivity.FourConnected,
                                  FloodFillType.FixedRange)
        CvInvoke.Imshow("mdst2", mdst2)
End Sub

输出结果如下图所示：

图8-2 不同坐标点填充效果

  'FloodFill随机坐标点使用随机颜色填充
    Private Sub Button3_Click(sender As Object, e As EventArgs) Handles Button3.Click
        Dim msrc As New Mat("c:\learnEmgucv\tower.jpg", ImreadModes.AnyColor)
        ImageBox1.Image = msrc

        Dim mask As New Mat(msrc.Rows + 2, msrc.Cols + 2, DepthType.Cv8U, 1)

        Dim lodiff As New MCvScalar(20, 20, 20)
        Dim hidiff As New MCvScalar(20, 20, 20)
        Dim r As New Random

        For i As Integer = 0 To 99
            Dim x As Integer = r.Next(msrc.Cols)
            Dim y As Integer = r.Next(msrc.Rows)
            Dim p As New Point(x, y)

            Dim newsc As New MCvScalar(r.Next(256), r.Next(256), r.Next(256))
            Dim area As Integer
            area = CvInvoke.FloodFill(msrc, mask,
                                      p,
                                      newsc,
                                      New Rectangle(),
                                      lodiff,
                                      hidiff,
                                      Connectivity.FourConnected,
                                      FloodFillType.FixedRange)

        Next
        CvInvoke.Imshow("mout", msrc)
End Sub

输出结果如下图所示：

图8-3 随机坐标点使用随机颜色填充

由于.net平台下C#和vb.NET很相似，本文也可以为C#爱好者提供参考。

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