學更好的別人，

做更好的自己。

——《微卡智享》

本文長度為1959字，預計閱讀5分鐘

前言

這幾個月一直在做Android的東西，OpenCV的Demo基本沒做，正好前兩天也剛下載了VS2022，正好借助新的VS2022做個簡單的OpenCV圖像切割成九宮格的Demo。

實現(xiàn)效果

看上圖的最右邊的，就是切分成9個圖的效果，看過我的《趣玩算法--OpenCV華容道AI自動解題》老朋友應該都知道我要干什么了。沒錯，做這個嘛是為了再做一個拼圖的小游戲，右邊每個圖像上都用PutText打印出了圖像對應的區(qū)域數(shù)字，現(xiàn)在是為了標識作用的。

實現(xiàn)思路

#思路

1	加載圖像后用Resize將圖像縮放成正方形大小
2	按圖像起始位置開始，計算每個截取區(qū)域的圖像大小
3	將截取的區(qū)域存入到Vector的容器中，存放的過程中隨機排序
4	生成一個新的畫布，遍歷容器將每個圖像顯示出來

核心代碼講解

微卡智享

01

關(guān)于分割的圖像容器

最開始想使用map的方式，后來覺得不太好，就創(chuàng)建了一個結(jié)構(gòu)，就是分割后的圖像原來的序號位置，圖像Mat，還有一個是現(xiàn)在的位置三個屬性。

而生成分割后的圖像容器用了一個SplitMats的函數(shù)來實現(xiàn)。

std::vector<CutMat*> MatSet::SplitMats(cv::Mat& img, int cols, int rows) {std::vector<CutMat*> matvts;if (cols == 0 || rows == 0){std::cout << "行數(shù)和列數(shù)不能為0" << std::endl;return matvts;}matvts.resize(cols * rows);//計算平均分的格數(shù)的width和heightint width = img.cols / cols;int height = img.rows / rows;//生成序號列表std::vector<int> nums = GetVtsPos(cols, rows);//根據(jù)輸入的行和列劃分開矩形for (int row = 0; row < rows; row++) {for (int col = 0; col < cols; col++) {//計算當前矩形的起始X和Y坐標int x = col * width;if (x > 0) x++;int y = row * height;if (y > 0) y++;//計算截取矩形的寬和高，加入控制不能超過源圖像的邊界int rwidth = width;if (x + rwidth > img.cols) rwidth = img.cols - x;int rheight = height;if (y + rheight > img.rows) rheight = img.rows - y;//生成截取的矩形并截取圖像存放到map中cv::Rect rect = cv::Rect(x, y, rwidth, rheight);cv::Mat matrect = img(rect);//截取后的圖像需要判斷是否寬高一致，不一致時縮放為一樣大，用于在一張圖像顯示if (rwidth != width || rheight != height) {cv::resize(matrect, matrect, cv::Size(width, height));}//當前Mat的序號int pos = row * rows + col + 1;CutMat* tmpcurmat = new CutMat(pos, matrect);//隨機指定的新位置tmpcurmat->curPosition = GetRandNum(nums);//根據(jù)隨機排序后的位置插入到容器中matvts[tmpcurmat->curPosition - 1] = tmpcurmat;}}return matvts; }

載取的過程中要注意的是，根據(jù)圖像大小平均分割后，最后的矩形長度要判斷是否超出圖像邊緣了，如果超出后，需要長度設(shè)為到圖像邊緣的長度，然后再通過Resize來實現(xiàn)設(shè)置圖像相同大小。

02

關(guān)于圖像打亂順序的解決

前面定義的結(jié)構(gòu)里面，通過生成隨機位置賦值給了curPosition屬性，考慮到顯示出來要按照curPosition屬性順序顯示，傳統(tǒng)的方法就是兩個思路：

使用Map存儲，Key為curPosition，遍歷時查找Key找到對應的Map，時間復雜度為O1,用Map空間換時間。

返回的容器，重新按照curPosition排序，時間復雜度On。

因為我們?nèi)萜髦挥?個，所以用上面兩個基本的速度也可以忽略，不過即然在生成的過程中已經(jīng)賦值隨機數(shù)了，所以當時也直接指定存放位置也可以，完全不需要用上面兩種方案。

通過傳入的行和列數(shù)字，直接設(shè)置容器的個數(shù)。

根據(jù)生成的指定位置，直接修改容器的下標值。

整個項目中新建了一個MatSet的類，繪制和生成圖像都在這里實現(xiàn)的，main.cpp就是加載圖像和外部調(diào)用。

完整代碼

MatSet.h

#pragma once #include <opencv2/opencv.hpp> #include <iostream>struct CutMat { public://圖像應存放位置int Position;//圖像當前所在位置int curPosition;//圖像數(shù)據(jù)cv::Mat mat;CutMat(int _pos, cv::Mat _mat) : Position(_pos), curPosition(_pos), mat(_mat){} };class MatSet { public://生成分割后的圖像容器static std::vector<CutMat*> SplitMats(cv::Mat& img, int cols = 3, int rows = 3);//顯示拼圖游戲圖像static void DrawPuzzleMat(std::vector<CutMat*>& cutmats, std::vector<std::vector<cv::Point>>& contours, bool iscontours = false, int cols = 3);private://根據(jù)行和列生成對應的位置序號容器static std::vector<int> GetVtsPos(int cols = 3, int rows = 3);//獲取當前隨機序號static int GetRandNum(std::vector<int>& nums);//插入輪廓static void InsertContours(std::vector<std::vector<cv::Point>>& contours, cv::Rect rect); };

MatSet.cpp

#include "MatSet.h"std::vector<CutMat*> MatSet::SplitMats(cv::Mat& img, int cols, int rows) {std::vector<CutMat*> matvts;if (cols == 0 || rows == 0){std::cout << "行數(shù)和列數(shù)不能為0" << std::endl;return matvts;}//根據(jù)行和列直接設(shè)置容器的個數(shù)matvts.resize(cols * rows);//計算平均分的格數(shù)的width和heightint width = img.cols / cols;int height = img.rows / rows;//生成序號列表std::vector<int> nums = GetVtsPos(cols, rows);//根據(jù)輸入的行和列劃分開矩形for (int row = 0; row < rows; row++) {for (int col = 0; col < cols; col++) {//計算當前矩形的起始X和Y坐標int x = col * width;if (x > 0) x++;int y = row * height;if (y > 0) y++;//計算截取矩形的寬和高，加入控制不能超過源圖像的邊界int rwidth = width;if (x + rwidth > img.cols) rwidth = img.cols - x;int rheight = height;if (y + rheight > img.rows) rheight = img.rows - y;//生成截取的矩形并截取圖像存放到map中cv::Rect rect = cv::Rect(x, y, rwidth, rheight);cv::Mat matrect = img(rect);//截取后的圖像需要判斷是否寬高一致，不一致時縮放為一樣大，用于在一張圖像顯示if (rwidth != width || rheight != height) {cv::resize(matrect, matrect, cv::Size(width, height));}//當前Mat的序號int pos = row * rows + col + 1;CutMat* tmpcurmat = new CutMat(pos, matrect);//隨機指定的新位置tmpcurmat->curPosition = GetRandNum(nums);//根據(jù)隨機排序后的位置插入到容器中matvts[tmpcurmat->curPosition - 1] = tmpcurmat;}}return matvts; }void MatSet::DrawPuzzleMat(std::vector<CutMat*>& cutmats, std::vector<std::vector<cv::Point>>& contours, bool iscontours, int cols) {if (cutmats.empty()) return;int starttop = 20;int startleft = 20;int rectwidth = cutmats[0]->mat.cols;int rectheight = cutmats[0]->mat.rows;int nums = cutmats.size();//創(chuàng)建圖像cv::Mat src = cv::Mat(cv::Size(600, 700), CV_8UC3, cv::Scalar(240, 240, 240));for (int i = 0; i < nums; ++i) {//計算當前順序為二維數(shù)組的幾行幾列int row = i / cols;int col = i % cols;//生成對應的矩形框cv::Rect rect = cv::Rect(startleft + col * rectwidth, starttop + row * rectheight, rectwidth, rectheight);//替換對應位置的圖像cutmats[i]->mat.copyTo(src(rect));//輪廓插入if (iscontours) InsertContours(contours, rect);}imshow("puzzle", src); }//生成序號容器 std::vector<int> MatSet::GetVtsPos(int cols, int rows) {std::vector<int> nums;int total = cols * rows;if (total > 0) {for (int i = 1; i <= total; ++i) {nums.push_back(i);}}return nums; }int MatSet::GetRandNum(std::vector<int>& nums) {//初始化隨機數(shù)種子srand((int)time(0));//右下角的最后一個賦值不對，所以取余數(shù)時不計算在內(nèi)int index = nums.size() == 1 ? 0 : rand() % (nums.size() - 1);//獲取到返回值int resint = nums[index];//容器中刪除已經(jīng)賦值的數(shù)字nums.erase(nums.begin() + index);return resint; }void MatSet::InsertContours(std::vector<std::vector<cv::Point>>& contours, cv::Rect rect) {std::vector<cv::Point> vetpt;cv::Point pt1 = cv::Point(rect.x, rect.y);vetpt.push_back(pt1);cv::Point pt2 = cv::Point(rect.x + rect.width, rect.y);vetpt.push_back(pt2);cv::Point pt3 = cv::Point(rect.x + rect.width, rect.y + rect.height);vetpt.push_back(pt3);cv::Point pt4 = cv::Point(rect.x, rect.y + rect.height);vetpt.push_back(pt4);contours.push_back(vetpt); }

main.cpp

#pragma once #include <opencv2/opencv.hpp> #include <iostream> #include "MatSet.h"using namespace std; using namespace cv;//定義輪廓區(qū)域 vector<vector<Point>> contours;int main(int argc, char** argv) {try{Mat src = imread("E:/DCIM/test8.jpg");if (src.empty()) {cout << "圖像加載失敗。。。。" << endl;waitKey(0);return -1;}//設(shè)置圖像縮放到500*500Mat tmpsrc;resize(src, tmpsrc, Size(500, 500));imshow("src", src);imshow("tmpsrc", tmpsrc);//獲取圖像分割后的集合vector<CutMat*> vtsmat = MatSet::SplitMats(tmpsrc);//將圖像分割后的集合對應的序號列出來for (int i = 0; i < vtsmat.size(); ++i) {Mat tmpmat = vtsmat[i]->mat;string title = to_string(vtsmat[i]->Position);putText(tmpmat, title, Point(tmpmat.cols/2, tmpmat.rows/2), 2, 2, Scalar(0, 0, 255));}//繪制圖像MatSet::DrawPuzzleMat(vtsmat, contours, true);cv::waitKey(0);return 0;}catch (const std::exception& ex){cout << ex.what() << endl;cv::waitKey(0);return -1;} }

整個Demo用的VS2022和OpenCV4.5.4做的，用VS2022的C++里，智能提示感覺和VS2019差不多，并不像我上篇說的和C#中一樣強大。另一個問題就是用了OpenCV4.5.4后，運行過程中控制臺多了一些加載錯誤的輸出，雖然并不影響運行，不過看著不舒服。圖如下：

如果有知道怎么解決的小伙伴麻煩留言告之一下，萬分謝謝。

完

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的C++ OpenCV生成九宫格图像的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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