【OpenCV】物体最⼩外接矩形
⽂章⽬录
基本原理
⼀种通过物体最⼩外接矩形来判别物体⽅向的简单⽅法，必须承认，有⼀定的局限性，同时精度不⾼。
⾸先，假设我们已经识别到⽬标物体，如下图，⽤正交的矩形框将其标记出来。这个标记的矩形框所蕴含的信息是⽐较少的。
通过某些⽅法（例如将矩形框旋转⾓度并保持图形外接），我们可以获得⽬标物体的最⼩外接矩形（如下图蓝⾊矩形框）。
不难发现：
矩形中⼼ ≈ ⽬标物体形⼼
矩形旋转⾓度 ≈ ⽬标物体主体轴线相对于正交坐标的转⾓
通过这个⽅法，我们就可以简单地获取⽬标物体的位置和位姿信息（⼀般适合矩形的物体）。
识别⽰例
以下图中⼀把瑞⼠军⼑为例。
⾸先通过⼆值化确定⽬标物体所在的区域。
之后再运⽤最⼩外接矩形进⾏框选，通过计算外接矩形的中⼼点坐标和转⾓，获得⽬标物体的位置和位姿信息。
注意：这种⽅法仅仅是⼀种简单的判断，具有⼀定的局限性。例如，如果⽬标物体形状长宽区分度不⾼，亦或者形状怪异不均匀，就很难得到较好的结果。
如下图所⽰是⼀个集装箱扭锁图⽚，可以发现其主体部分多出来的拉杆影响到了最⼩外接矩形的判断。这种情况如果继续想使⽤本⽅法的话，就需要去除⼲扰部分。可以参考我的另⼀篇博客中提及的。
代码
#include<opencv2\opencv.hpp>
#include<vector>
#include<algorithm>
using namespace cv;
using namespace std;
Mat toBinary(Mat src);
bool ascendSort(vector<Point> a, vector<Point> b);
Mat getContour(Mat src, Mat binary);
Mat srcImage,binaryImage,contourImage;
int main()
{
srcImage =imread("01.jpg");//input image
imshow("srcImage", srcImage);
binaryImage =toBinary(srcImage);//convert to binary image
imshow("binaryImage", binaryImage);
contourImage =getContour(srcImage, binaryImage);
imshow("contourImage", contourImage);
waitKey(0);
return0;
}
Mat toBinary(Mat src)
{
Mat temp = src.clone();
rectangle函数opencvint thresh =110, maxValue =254;
cvtColor(temp, temp, CV_BGR2GRAY);//convert to gray image
threshold(temp, temp, thresh, maxValue, THRESH_BINARY);//binary processing
return temp;
}
bool ascendSort(vector<Point> a, vector<Point> b)
{
return a.size()> b.size();
}
Mat getContour(Mat src,Mat binary)
{
Mat temp = src.clone();
vector< vector< Point>> contours;//save all contours data
vector<Vec4i> hierarchy;
findContours(binary, contours, hierarchy, CV_RETR_LIST, CV_CHAIN_APPROX_NONE);//find contours
sort(contours.begin(), d(), ascendSort);//ascending sort
vector< vector<Point>>::iterator itc = contours.begin();//iterator of contour vector
int i =0;
while(itc != d())
{
if(itc->size()>150)//ignore the small object
{
if(i>0)
{
Rect rect =boundingRect(*itc);//get the rectangle bounding
rectangle(temp, rect,{0,0,255},2,8);//draw the rectangle
RotatedRect resultRect;
resultRect =minAreaRect(*itc);//get the min area rectangle
Point2f pt[4];
resultRect.points(pt);//get the coordinate of vertex
//draw the min area rectangle
line(temp, pt[0], pt[1],Scalar(255,0,0),2,8);
line(temp, pt[1], pt[2],Scalar(255,0,0),2,8);
line(temp, pt[2], pt[3],Scalar(255,0,0),2,8);
line(temp, pt[3], pt[0],Scalar(255,0,0),2,8);
cout <<"**************形⼼*************"<< endl;
cout <<"X坐标："<< x <<" Y坐标："<< y <<" 偏转⾓度："<< resultRect.angle << endl;    cout <<"*******************************"<< endl;
}
i++;
}
++itc;
}
return temp;
}
ps: 1.代码中最⼩外接矩形主要使⽤了minAreaRect（）函数；
2.细⼼的朋友可能会发现，我去掉了轮廓点集中的第⼀组集合，因为第⼀组集合会框选出整个窗⼝，⽬前我也没弄清楚是什么原因，有待改进。
如有错误，欢迎指正！

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