Opencv3从头开始（九）漫水填充

参考浅墨文章

漫水填充法是一种用特定的颜色填充联通区域，通过设置可连通像素的上下限以及连通方式来达到不同的填充效果的方法。漫水填充经常被用来标记或分离图像的一部分以便对其进行进一步处理或分析，也可以用来从输入图像获取掩码区域，掩码会加速处理过程，或只处理掩码指定的像素点，操作的结果总是某个连续的区域。

/*
-----------------------------------------------------------------------------------------
漫水填充
-----------------------------------------------------------------------------------------
*/

//-----------------------------------【头文件包含部分】---------------------------------------  
#include "opencv2/imgproc/imgproc.hpp"
#include "opencv2/highgui/highgui.hpp"
#include <iostream>
 
//-----------------------------------【命名空间声明部分】---------------------------------------  
using namespace cv;
using namespace std;
 
 
//-----------------------------------【全局变量声明部分】--------------------------------------  
Mat g_srcImage, g_dstImage, g_grayImage, g_maskImage;//定义原始图、目标图、灰度图、掩模图
int g_nFillMode = 1;//漫水填充的模式
int g_nLowDifference = 20, g_nUpDifference = 20;//负差最大值、正差最大值
int g_nConnectivity = 4;//表示floodFill函数标识符低八位的连通值
int g_bIsColor = true;//是否为彩色图的标识符布尔值
bool g_bUseMask = false;//是否显示掩膜窗口的布尔值
int g_nNewMaskVal = 255;//新的重新绘制的像素值
 
 
//-----------------------------------【ShowHelpText( )函数】----------------------------------  
//      描述：输出一些帮助信息  
//----------------------------------------------------------------------------------------------  
static void ShowHelpText()  
{  
	//输出一些帮助信息  
	printf("\n\n\n\t欢迎来到漫水填充示例程序~\n\n");  
	printf( "\n\n\t按键操作说明: \n\n"  
		"\t\t鼠标点击图中区域- 进行漫水填充操作\n"  
		"\t\t键盘按键【ESC】- 退出程序\n"  
		"\t\t键盘按键【1】-  切换彩色图/灰度图模式\n"  
		"\t\t键盘按键【2】- 显示/隐藏掩膜窗口\n"  
		"\t\t键盘按键【3】- 恢复原始图像\n"  
		"\t\t键盘按键【4】- 使用空范围的漫水填充\n"  
		"\t\t键盘按键【5】- 使用渐变、固定范围的漫水填充\n"  
		"\t\t键盘按键【6】- 使用渐变、浮动范围的漫水填充\n"  
		"\t\t键盘按键【7】- 操作标志符的低八位使用4位的连接模式\n"  
		"\t\t键盘按键【8】- 操作标志符的低八位使用8位的连接模式\n"  
		);  
}  
 
 
//-----------------------------------【onMouse( )函数】--------------------------------------  
//      描述：鼠标消息onMouse回调函数
//---------------------------------------------------------------------------------------------
static void onMouse( int event, int x, int y, int, void* )
{
	// 若鼠标左键没有按下，便返回
	if( event != CV_EVENT_LBUTTONDOWN )
		return;
 
	//-------------------【<1>调用floodFill函数之前的参数准备部分】---------------
	Point seed = Point(x,y);
	int LowDifference = g_nFillMode == 0 ? 0 : g_nLowDifference;//空范围的漫水填充，此值设为0，否则设为全局的g_nLowDifference
	int UpDifference = g_nFillMode == 0 ? 0 : g_nUpDifference;//空范围的漫水填充，此值设为0，否则设为全局的g_nUpDifference
	int flags = g_nConnectivity + (g_nNewMaskVal << 8) +
		(g_nFillMode == 1 ? CV_FLOODFILL_FIXED_RANGE : 0);//标识符的0~7位为g_nConnectivity，8~15位为g_nNewMaskVal左移8位的值，16~23位为CV_FLOODFILL_FIXED_RANGE或者0。
 
	//随机生成bgr值
	int b = (unsigned)theRNG() & 255;//随机返回一个0~255之间的值
	int g = (unsigned)theRNG() & 255;//随机返回一个0~255之间的值
	int r = (unsigned)theRNG() & 255;//随机返回一个0~255之间的值
	Rect ccomp;//定义重绘区域的最小边界矩形区域
 
	Scalar newVal = g_bIsColor ? Scalar(b, g, r) : Scalar(r*0.299 + g*0.587 + b*0.114);//在重绘区域像素的新值，若是彩色图模式，取Scalar(b, g, r)；若是灰度图模式，取Scalar(r*0.299 + g*0.587 + b*0.114)
 
	Mat dst = g_bIsColor ? g_dstImage : g_grayImage;//目标图的赋值
	int area;
 
	//--------------------【<2>正式调用floodFill函数】-----------------------------
	if( g_bUseMask )
	{
		threshold(g_maskImage, g_maskImage, 1, 128, CV_THRESH_BINARY);
		area = floodFill(dst, g_maskImage, seed, newVal, &ccomp, Scalar(LowDifference, LowDifference, LowDifference),
			Scalar(UpDifference, UpDifference, UpDifference), flags);
		imshow( "mask", g_maskImage );
	}
	else
	{
		area = floodFill(dst, seed, newVal, &ccomp, Scalar(LowDifference, LowDifference, LowDifference),
			Scalar(UpDifference, UpDifference, UpDifference), flags);
	}
 
	imshow("效果图", dst);
	cout << area << " 个像素被重绘\n";
}
 
 
//-----------------------------------【main( )函数】--------------------------------------------  
//      描述：控制台应用程序的入口函数，我们的程序从这里开始  
//-----------------------------------------------------------------------------------------------  
int main( int argc, char** argv )
{
	//改变console字体颜色  
	system("color 2F");    
 
	//载入原图
	g_srcImage = imread("仓老师.jpg", 1);
 
    if( !g_srcImage.data ) { printf("Oh，no，读取图片image0错误~！ \n"); return false; }  
 
	//显示帮助文字
	ShowHelpText();
 
	g_srcImage.copyTo(g_dstImage);//拷贝源图到目标图
	cvtColor(g_srcImage, g_grayImage, COLOR_BGR2GRAY);//转换三通道的image0到灰度图
	g_maskImage.create(g_srcImage.rows+2, g_srcImage.cols+2, CV_8UC1);//利用image0的尺寸来初始化掩膜mask
 
	namedWindow( "效果图",CV_WINDOW_AUTOSIZE );
 
	//创建Trackbar
	createTrackbar( "负差最大值", "效果图", &g_nLowDifference, 255, 0 );
	createTrackbar( "正差最大值" ,"效果图", &g_nUpDifference, 255, 0 );
 
	//鼠标回调函数
	setMouseCallback( "效果图", onMouse, 0 );
 
	//循环轮询按键
	while(1)
	{
		//先显示效果图
		imshow("效果图", g_bIsColor ? g_dstImage : g_grayImage);
 
		//获取键盘按键
		int c = waitKey(0);
		//判断ESC是否按下，若按下便退出
		if( (c & 255) == 27 )
		{
			cout << "程序退出...........\n";
			break;
		}
 
		//根据按键的不同，进行各种操作
		switch( (char)c )
		{
		//如果键盘“1”被按下，效果图在在灰度图，彩色图之间互换
		case '1':
			if( g_bIsColor )//若原来为彩色，转为灰度图，并且将掩膜mask所有元素设置为0
			{
				cout << "键盘“1”被按下，切换彩色/灰度模式，当前操作为将【彩色模式】切换为【灰度模式】\n";
				cvtColor(g_srcImage, g_grayImage, COLOR_BGR2GRAY);
				g_maskImage = Scalar::all(0);	//将mask所有元素设置为0
				g_bIsColor = false;	//将标识符置为false，表示当前图像不为彩色，而是灰度
			}
			else//若原来为灰度图，便将原来的彩图image0再次拷贝给image，并且将掩膜mask所有元素设置为0
			{
				cout << "键盘“1”被按下，切换彩色/灰度模式，当前操作为将【彩色模式】切换为【灰度模式】\n";
				g_srcImage.copyTo(g_dstImage);
				g_maskImage = Scalar::all(0);
				g_bIsColor = true;//将标识符置为true，表示当前图像模式为彩色
			}
			break;
		//如果键盘按键“2”被按下，显示/隐藏掩膜窗口
		case '2':
			if( g_bUseMask )
			{
				destroyWindow( "mask" );
				g_bUseMask = false;
			}
			else
			{
				namedWindow( "mask", 0 );
				g_maskImage = Scalar::all(0);
				imshow("mask", g_maskImage);
				g_bUseMask = true;
			}
			break;
		//如果键盘按键“3”被按下，恢复原始图像
		case '3':
			cout << "按键“3”被按下，恢复原始图像\n";
			g_srcImage.copyTo(g_dstImage);
			cvtColor(g_dstImage, g_grayImage, COLOR_BGR2GRAY);
			g_maskImage = Scalar::all(0);
			break;
		//如果键盘按键“4”被按下，使用空范围的漫水填充
		case '4':
			cout << "按键“4”被按下，使用空范围的漫水填充\n";
			g_nFillMode = 0;
			break;
		//如果键盘按键“5”被按下，使用渐变、固定范围的漫水填充
		case '5':
			cout << "按键“5”被按下，使用渐变、固定范围的漫水填充\n";
			g_nFillMode = 1;
			break;
		//如果键盘按键“6”被按下，使用渐变、浮动范围的漫水填充
		case '6':
			cout << "按键“6”被按下，使用渐变、浮动范围的漫水填充\n";
			g_nFillMode = 2;
			break;
		//如果键盘按键“7”被按下，操作标志符的低八位使用4位的连接模式
		case '7':
			cout << "按键“7”被按下，操作标志符的低八位使用4位的连接模式\n";
			g_nConnectivity = 4;
			break;
		//如果键盘按键“8”被按下，操作标志符的低八位使用8位的连接模式
		case '8':
			cout << "按键“8”被按下，操作标志符的低八位使用8位的连接模式\n";
			g_nConnectivity = 8;
			break;
		}
	}
	return 0;
}