Image Contours

Goal

  • Contours에 대해서 알 수 있다
  • cv2.findContours() , cv2.drawContours() 함수에 대해서 알 수 있다.

Contours

Contours란 동일한 색 또는 동일한 강도를 가지고 있는 영역의 경계선을 연결한 선입니다. 우리가 자주 보는 것으로는 등고선이나 일기예보에서 볼 수 있습니다.

../../_images/image01.jpg

등고선(Contours Line)(출처 위키피디아 )

대상의 외형을 파악하는데 유용하게 사용이 됩니다.

  • 정확도를 높히기 위해서 Binary Image를 사용합니다. threshold나 canny edge를 선처리로 수행합니다.
  • cv2.findContours() 함수는 원본 이미지를 직접 수정하기 때문에, 원본 이미지를 보존 하려면 Copy해서 사용해야 합니다.
  • OpenCV에서는 contours를 찾는 것은 검은색 배경에서 하얀색 대상을 찾는 것과 비슷합니다. 그래서 대상은 흰색, 배경은 검은색으로 해야 합니다.

Find & Draw Contours

OpenCV에서 contours를 찾고, 그리기 위해서 아래 2개의 함수를 사용합니다.

cv2.findContours(image, mode, method[, contours[, hierarchy[, offset]]]) → image, contours, hierarchy
Parameters:
  • image – 8-bit single-channel image. binary image.
  • mode –

    contours를 찾는 방법

    • cv2.RETR_EXTERNAL : contours line중 가장 바같쪽 Line만 찾음.
    • cv2.RETR_LIST : 모든 contours line을 찾지만, hierachy 관계를 구성하지 않음.
    • cv2.RETR_CCOMP : 모든 contours line을 찾으며, hieracy관계는 2-level로 구성함.
    • cv2.RETR_TREE : 모든 contours line을 찾으며, 모든 hieracy관계를 구성함.
  • method –

    contours를 찾을 때 사용하는 근사치 방법

    • cv2.CHAIN_APPROX_NONE : 모든 contours point를 저장.
    • cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE : contours line을 그릴 수 있는 point 만 저장. (ex; 사각형이면 4개 point)
    • cv2.CHAIN_APPROX_TC89_L1 : contours point를 찾는 algorithm
    • cv2.CHAIN_APPROX_TC89_KCOS : contours point를 찾는 algorithm
Returns:

image, contours , hierachy

Method에 대해서 설명을 하면 아래 예제의 결과에서 처럼 사각형의 contours line을 그릴 때, cv2.CHAIN_APPROX_NONE 는 모든 point를 저장하고 cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE 는 4개의 point만을 저장하여 메모리를 절약합니다.

>>> contours[0].shape #cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE(4 point)
(4, 1, 2)

>>> contours[0].shape #cv2.CHAIN_APPROX_NONE(750 point)
(750, 1, 2)

mode에 대해서는 Hierachy를 설명할 때 같이 설명하도록 하겠습니다.

cv2.drawContours(image, contours, contourIdx, color[, thickness[, lineType[, hierarchy[, maxLevel[, offset]]]]]) → dst
Parameters:
  • image – 원본 이미지
  • contours – contours정보.
  • contourIdx – contours list type에서 몇번째 contours line을 그릴 것인지. -1 이면 전체
  • color – contours line color
  • thickness – contours line의 두께. 음수이면 contours line의 내부를 채움.
Returns:

image에 contours가 그려진 결과

아래는 예제와 결과입니다.

Sample Code

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#-*- coding:utf-8 -*-
import cv2
import numpy as np

img = cv2.imread('images/rectangle.jpg')
imgray = cv2.cvtColor(img,cv2.COLOR_BGR2GRAY)

#threshold를 이용하여 binary image로 변환
ret, thresh = cv2.threshold(imgray,127,255,0)

#contours는 point의 list형태. 예제에서는 사각형이 하나의 contours line을 구성하기 때문에 len(contours) = 1. 값은 사각형의 꼭지점 좌표.
#hierachy는 contours line의 계층 구조
image, contours, hierachy = cv2.findContours(thresh, cv2.RETR_TREE,cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)
image = cv2.drawContours(img, contours, -1, (0,255,0), 3)

cv2.imshow('image', image)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

Result

../../_images/result017.jpg