开启掘金成长之旅！这是我参与「掘金日新计划 · 12 月更文挑战」的第34天

1 使用多边形将轮廓包围

在实际应用中，常常会有将检测到的轮廓用多边形表示出来的需求。本节就为大家讲解如何用多边形来表示出轮廓，或者说如何根据轮廓提取出多边形。先让我们一起学习用OpenCV创建包围轮廓的多边形边界时会接触到的一些函数。

2 返回外部矩形边界：boundingRectO函数

此函数计算并返回指定点集最外面（up—right）的矩形边界。

C++:

Rect boundingRect (InputArray points)

其唯一的一个参数为输入的二维点集，可以是std：：vector或Mat类型。

3 寻找最小包围矩形：minAreaRect()函数

此函数用于对给定的2D点集，寻找可旋转的最小面积的包围矩形。

C++:

RotatedRect minAreaRect (InputArray points)

其唯一的一个参数为输入的二维点集，可以为std：：vector＜＞或Mat类型。

4 寻找最小包围圆形：minEnclosingCircle()函数

minEnclosingCircle 函数的功能是利用一种迭代算法，对给定的2D点集，去寻找面积最小的可包围它们的圆形。

C++:

void minEnclosingCircle(InputArray points, Point2f& center, float& radius)

• 第一个参数，InputArray类型的points，输入的二维点集，可以为std：：vector＜ 或Mat类型。
• 第二个参数，Point2f＆类型的center，圆的输出圆心。
• 第三个参数，float＆类型的radius，圆的输出半径。

5 用椭圆拟合二维点集：fitEllipse()函数

此函数的作用是用椭圆拟合二维点集。

C++:

RotatedRect fitEllipse(InputArray points)

其唯一的一个参数为输入的二维点集，可以为std：：vector＜或Mat类型。

6 逼近多边形曲线：approxPolyDP()函数

approxPolyDP函数的作用是用指定精度逼近多边形曲线。

C++:

void approxPo1yDP(InputArray curve, OutputArray approxCurve, double epsilon, bool closed)

• 第一个参数，InputArray类型的curve，输入的二维点集，可以为std：：vecto 或Mat类型。
• 第二个参数，OutputArray 类型的 approxCurve，多边形逼近的结果，其类 型应该和输入的二维点集的类型一致。
• 第三个参数，double类型的epsilon，逼近的精度，为原始曲线和即近似曲线间的最大值。
• 第四个参数，bool类型的 closed，如果其为真，则近似的曲线为封闭曲线（第一个顶点和最后一个顶点相连），否则，近似的曲线曲线不封闭。

讲解完上述的几个函数，下面我们来通过完整的示例程序理解所学。

7 示例

此示例程序以 minAreaRect函数为核心，先随机生成3～103个彩色点，然后绘制一个可以旋转的最小的矩形，将这些点全部包含进去。操作依然是通过键盘按下任意键来重新生成随机点，并寻找最小面积的包围矩形。

代码：

//---------------------------------【头文件、命名空间包含部分】----------------------------
//		描述：包含程序所使用的头文件和命名空间
//--------------------------------------------------------------------------------------
#include "opencv2/highgui/highgui.hpp"
#include "opencv2/imgproc/imgproc.hpp"
using namespace cv;
using namespace std;

//-----------------------------------【ShowHelpText( )函数】-----------------------------
//          描述：输出一些帮助信息
//---------------------------------------------------------------------------------------
static void ShowHelpText()
{

	//输出欢迎信息和OpenCV版本
	printf("\n\n\t\t\t非常感谢购买《OpenCV3编程入门》一书！\n");
	printf("\n\n\t\t\t此为本书OpenCV2版的第73个配套示例程序\n");
	printf("\n\n\t\t\t   当前使用的OpenCV版本为：" CV_VERSION );
	printf("\n\n  ----------------------------------------------------------------------------\n");

	//输出一些帮助信息
	printf("\n\n\n\t\t\t欢迎来到【矩形包围示例】示例程序~\n\n"); 
	printf("\n\n\t按键操作说明: \n\n" 
		"\t\t键盘按键【ESC】、【Q】、【q】- 退出程序\n\n" 
		"\t\t键盘按键任意键 - 重新生成随机点，并寻找最小面积的包围矩形\n" );  
}

int main(  )
{
	//改变console字体颜色
	system("color 1F"); 

	//显示帮助文字
	ShowHelpText();

	//初始化变量和随机值
	Mat image(600, 600, CV_8UC3);
	RNG& rng = theRNG();

	//循环，按下ESC,Q,q键程序退出，否则有键按下便一直更新
	while(1)
	{
		//参数初始化
		int count = rng.uniform(3, 103);//随机生成点的数量
		vector<Point> points;//点值

		//随机生成点坐标
		for(int  i = 0; i < count; i++ )
		{

			Point point;
			point.x = rng.uniform(image.cols/4, image.cols*3/4);
			point.y = rng.uniform(image.rows/4, image.rows*3/4);

			points.push_back(point);
		}

		//对给定的 2D 点集，寻找最小面积的包围矩形
		RotatedRect box = minAreaRect(Mat(points));
		Point2f vertex[4];
		box.points(vertex);

		//绘制出随机颜色的点
		image = Scalar::all(0);
		for( int i = 0; i < count; i++ )
			circle( image, points[i], 3, Scalar(rng.uniform(0, 255), rng.uniform(0, 255), rng.uniform(0, 255)), CV_FILLED, CV_AA );


		//绘制出最小面积的包围矩形
		for( int i = 0; i < 4; i++ )
			line(image, vertex[i], vertex[(i+1)%4], Scalar(100, 200, 211), 2, CV_AA);

		//显示窗口
		imshow( "矩形包围示例", image );

		//按下ESC,Q,或者q，程序退出
		char key = (char)waitKey();
		if( key == 27 || key == 'q' || key == 'Q' ) // 'ESC'
			break;
	}

	return 0;
}

效果图：