OpenCV碎片复原
Zane Zeng 人气:0题目
将4张打乱顺序的碎片拼接复原并展示原图
算法思路
将x张碎片的左右边缘提取保存
左右边缘两两对比,将相似度超过预设阈值的碎片执行拼接操作,得到左右拼接好的碎片
提取左右拼接好的碎片的上下边缘
上下边缘两两对比,将相似度超过预设阈值的碎片执行拼接操作,得到原图
源码展示
#include <opencv2/opencv.hpp> #include "opencv2/core/core.hpp" #include "opencv2/imgproc/imgproc.hpp" #include "opencv2/highgui/highgui.hpp" #include <iostream> #include <string> #include <cstdlib> #include <utility> #include <opencv2/imgproc/types_c.h> using namespace std; using namespace cv; /* * 问题: 将x张打乱顺序的碎片复原,将复原好的图片展示出来 * 思路: 1. 将x张碎片的左右边缘提取保存 * 2. 左右边缘两两对比,将相似度超过预设阈值的碎片执行拼接操作,得到左右拼接好的碎片 * 3. 提取左右拼接好的碎片的上下边缘 * 4. 上下边缘两两对比,将相似度超过预设阈值的碎片执行拼接操作,得到原图 */ int n = 0; //左右拼接时需要的迭代器 int m = 0; //上下拼接时需要的迭代器 //读取碎片 vector<Mat> fragments_Imread(string files_name); vector<Mat> fragments_LR_Imread(string files_name); //读取左右拼接好的碎片 //保存每张碎片的左右边缘 vector <vector<Mat>> edge_resection_LR(const vector <Mat>& fragments); //直方图对比 bool compare_by_hist(const Mat& img1, const Mat& img2); //左右拼接 void picture_stitching_LR(const Mat& img1, const Mat& img2); //对每张碎片的左右边缘相互对比拼接 void alignment_and_splicing_LR(const vector <Mat>& fragments, const vector<vector<Mat>>& resection_LR);//参数:碎片;碎片的左右边缘 //保存每张碎片的上下边缘 vector <vector<Mat>> edge_resection_TB(const vector <Mat>& fragments_LR); //上下拼接 void picture_stitching_TB(const Mat& img1, const Mat& img2); //对左右拼接好的碎片进行上下对比拼接 void alignment_and_splicing_TB(const vector <Mat>& fragments_LR, const vector<vector<Mat>>& resection_TB); int main() { vector<Mat> fragments = fragments_Imread("res/fragments/"); //读取碎片 vector<vector<Mat> > resection_LR = edge_resection_LR(fragments); //保存每张碎片的左右边缘 alignment_and_splicing_LR(fragments,resection_LR); //对每张碎片的左右边缘相互对比拼接 vector<Mat> fragments_LR = fragments_LR_Imread("res/fragments_LR/"); //读取左右拼接好的碎片 vector<vector<Mat>> resection_TB = edge_resection_TB(fragments_LR); //保存拼接好的左右碎片的上下边缘 alignment_and_splicing_TB(fragments_LR, resection_TB); //对左右拼接好的碎片的上下边缘相互对比拼接 Mat result = imread("res/result/0.jpg"); imshow("Restoration map",result); //展示结果 waitKey(0); return 0; } //读取碎片 vector<Mat> fragments_Imread(string files_name){ vector<string> files; glob(std::move(files_name),files); vector<Mat> fragments; for(auto &file : files){ fragments.push_back(imread(file)); } return fragments; } vector<Mat> fragments_LR_Imread(string files_name){ vector<string> files; glob(std::move(files_name),files); vector<Mat> fragments_LR; for(auto &file : files){ fragments_LR.push_back(imread(file)); } return fragments_LR; } //保存每张碎片的左右边缘 vector<vector<Mat> > edge_resection_LR(const vector <Mat>& fragments){ vector<vector<Mat> > resection_LR(fragments.size(), vector<Mat>(2)); for(int i = 0; i<fragments.size(); i++){ for(int j = 0; j<2; j++){ switch (j){ case 0: //第 i 张碎片的 左边; 顶点:(0,0) 尺寸:(10 * 第i张碎片的高/行) resection_LR.at(i).at(j) = fragments.at(i)(Rect(0,0,10, fragments.at(i).rows)); break; case 1: //第 i 张碎片的 右边; 顶点:(第 i 张碎片的宽/列-10,0) 尺寸:(10 * 第i张碎片的高/行) resection_LR.at(i).at(j) = fragments.at(i)(Rect(fragments.at(i).cols-10,0,10, fragments.at(i).rows)); default: break; } } } return resection_LR; } //直方图对比 bool compare_by_hist(const Mat& img1, const Mat& img2){ Mat tmpImg,orgImg; resize(img1, tmpImg, Size(img1.cols, img1.rows)); resize(img2, orgImg, Size(img2.cols, img2.rows)); //HSV颜色特征模型(色调H,饱和度S,亮度V) cvtColor(tmpImg, tmpImg, COLOR_BGR2HSV); cvtColor(orgImg, orgImg, COLOR_BGR2HSV); //直方图尺寸设置 //一个灰度值可以设定一个bins,256个灰度值就可以设定256个bins //对应HSV格式,构建二维直方图 //每个维度的直方图灰度值划分为256块进行统计,也可以使用其他值 int hBins = 256, sBins = 256; int histSize[] = { hBins,sBins }; //H:0~180, S:0~255,V:0~255 //H色调取值范围 float hRanges[] = { 0, 180 }; //S饱和度取值范围 float sRanges[] = { 0,255 }; const float* ranges[] = { hRanges, sRanges }; int channels[] = { 0,1 }; //二维直方图 MatND hist1, hist2; calcHist(&tmpImg, 1, channels, Mat(), hist1,2,histSize, ranges, true, false); normalize(hist1, hist1, 0, 1, NORM_MINMAX, -1, Mat()); calcHist(&orgImg, 1, channels, Mat(), hist2, 2, histSize, ranges, true, false); normalize(hist2, hist2, 0, 1, NORM_MINMAX, -1, Mat()); double similarityValue = compareHist(hist1, hist2, CV_COMP_CORREL); // cout << "相似度:" << similarityValue << endl; return similarityValue >= 0.95; } //左右拼接 void picture_stitching_LR(const Mat& img1, const Mat& img2){ Mat result; hconcat(img1,img2,result); imwrite("res/fragments_LR/"+to_string(n)+".jpg", result); n++; } //对每张碎片的左右边缘相互对比拼接 void alignment_and_splicing_LR(const vector <Mat>& fragments, const vector<vector<Mat>>& resection_LR){ for(int i = 0; i<fragments.size()-1; i++){ //第 i 张碎片 for(int j = 0; j<2; j++){ //第 i 张碎片的第 j 条边 for(int k = i; k<fragments.size()-1; k++){ //第 i 张碎片的第 j 条边 与 第 i 张以后碎片的左右边缘对比 for(int l = 0; l<2; l++){ if(compare_by_hist(resection_LR.at(i).at(j),resection_LR.at(k+1).at(l))){ if(j>l){ //当j>l时被对比的边缘应该在对比右边 picture_stitching_LR(fragments.at(i),fragments.at(k+1)); } else if(j<l){ //当j<l时被对比的边缘应该在对比右边 picture_stitching_LR(fragments.at(k+1),fragments.at(i)); } } } } } } } //上下拼接 void picture_stitching_TB(const Mat& img1, const Mat& img2){ Mat result; vconcat(img1,img2,result); imwrite("res/result/"+to_string(m)+".jpg", result); m++; } //保存左右拼接好的碎片的上下边缘 vector <vector<Mat>> edge_resection_TB(const vector <Mat>& fragments_LR){ vector <vector<Mat>> resection_TB(fragments_LR.size(), vector<Mat>(2)); for(int i = 0; i<fragments_LR.size(); i++){ for(int j = 0; j<2; j++){ switch (j){ case 0: //第 i 张碎片的 上边缘; 顶点:(0,0) 尺寸:(第i张碎片的宽/列 * 10) resection_TB.at(i).at(j) = fragments_LR.at(i)(Rect(0,0,fragments_LR.at(i).cols, 10)); break; case 1: //第 i 张碎片的 下边缘; 顶点:(0,第 i 张碎片的高/行-10) 尺寸:(第i张碎片的宽/列 * 10) resection_TB.at(i).at(j) = fragments_LR.at(i)(Rect(0,fragments_LR.at(i).rows-10, fragments_LR.at(i).cols, 10)); default: break; } } } return resection_TB; } //对左右拼接好的碎片进行上下对比拼接 void alignment_and_splicing_TB(const vector <Mat>& fragments_LR, const vector<vector<Mat>>& resection_TB){ for(int i = 0; i<fragments_LR.size()-1; i++){ //第 i 张碎片 for(int j = 0; j<2; j++){ //第 i 张碎片的第 j 条边 for(int k = i; k<fragments_LR.size()-1; k++){ //第 i 张碎片的第 j 条边 与 第 i 张以后碎片的左右边缘对比 for(int l = 0; l<2; l++){ if(compare_by_hist(resection_TB.at(i).at(j),resection_TB.at(k+1).at(l))){ // picture_stitching_TB(fragments_LR.at(i),fragments_LR.at(k+1)); if(j>l){ //当j>l时被对比的边缘应该在对比下边 picture_stitching_TB(fragments_LR.at(i),fragments_LR.at(k+1)); } else if(j<l){ //当j<l时被对比的边缘应该在对比上边 picture_stitching_TB(fragments_LR.at(k+1),fragments_LR.at(i)); } } } } } } }
结果演示
碎片:
拼接结果:
加载全部内容