이진화된 이미지 픽셀데이터에서 거리기반 군집화인 유클라디언 클러스터링 알고리즘을 사용하여 분류하는 예제를 알아보도록 하겠습니다.
OpenCV : Euclidean Clustering White Pixels Algorithm
1. 전체코드
#include <opencv2\opencv.hpp>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;
using namespace cv;
struct EuclideanDistanceFunctor
{
int _dist2;
EuclideanDistanceFunctor(int dist) : _dist2(dist*dist) {}
bool operator()(const Point& lhs, const Point& rhs) const
{
return ((lhs.x - rhs.x)*(lhs.x - rhs.x) + (lhs.y - rhs.y)*(lhs.y - rhs.y)) < _dist2;
}
};
int main()
{
// Load the image (grayscale)
Mat1b img = imread("path_to_image", IMREAD_GRAYSCALE);
// Get all non black points
vector<Point> pts;
findNonZero(img, pts);
// Define the distance between clusters
int euclidean_distance = 20;
// Apply partition
// All pixels within the the given distance will belong to the same cluster
vector<int> labels;
// With functor
//int n_labels = partition(pts, labels, EuclideanDistanceFunctor(euclidean_distance));
// With lambda function
int th2 = euclidean_distance * euclidean_distance;
int n_labels = partition(pts, labels, [th2](const Point& lhs, const Point& rhs) {
return ((lhs.x - rhs.x)*(lhs.x - rhs.x) + (lhs.y - rhs.y)*(lhs.y - rhs.y)) < th2;
});
// Store all points in same cluster, and compute centroids
vector<vector<Point>> clusters(n_labels);
vector<Point> centroids(n_labels, Point(0,0));
for (int i = 0; i < pts.size(); ++i)
{
clusters[labels[i]].push_back(pts[i]);
centroids[labels[i]] += pts[i];
}
for (int i = 0; i < n_labels; ++i)
{
centroids[i].x /= clusters[i].size();
centroids[i].y /= clusters[i].size();
}
// Draw results
// Build a vector of random color, one for each class (label)
vector<Vec3b> colors;
for (int i = 0; i < n_labels; ++i)
{
colors.push_back(Vec3b(rand() & 255, rand() & 255, rand() & 255));
}
// Draw the points
Mat3b res(img.rows, img.cols, Vec3b(0, 0, 0));
for (int i = 0; i < pts.size(); ++i)
{
res(pts[i]) = colors[labels[i]];
}
// Draw centroids
for (int i = 0; i < n_labels; ++i)
{
circle(res, centroids[i], 3, Scalar(colors[i][0], colors[i][1], colors[i][2]), CV_FILLED);
circle(res, centroids[i], 6, Scalar(255 - colors[i][0], 255 - colors[i][1], 255 - colors[i][2]));
}
imshow("Clusters", res);
waitKey();
return 0;
}
2. 실험 데이터 및 결과
색깔별로 그리고 그 중심점에 원을 그려서 클러스터링을 시각화 하였네요. 코드 설명은 주석을 통해 확인하세요.
<참고문헌>
https://stackoverrun.com/ko/q/5215019
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