京公网安备 11010802034615号
经营许可证编号:京B2-20210330
作者:努比
来源:小白学视觉
今天我们将一起探究如何使用OpenCV和Python从图像中提取感兴趣区域(ROI)。
在之间的文章中,我们完成了图像边缘提取,例如从台球桌中提取桌边。使用了简单的OpenCV函数即可完成这项任务,例如inRange、findContours、boundingRect、minAreaRect、 minEnclosingCircle、circle、HoughLines、line等,都可以。
今天我们的任务是从包含患者大脑活动快照的图像中提取所需的片段。之后可以将该提取的过程应用于其他程序中,例如诊断健康与否的机器学习模型。
因此,让我们从查看输入图像开始。这是由神经科学领域的医疗仪器生成的典型报告,该仪器使用传感器检测来自患者大脑的信号并将其显示为彩色地图。通常,有四张图片,所有图片都描绘了某个特征并一起分析以进行诊断。
本练习的目标图像包含四个大脑图
从上面的图像中,我们只想提取与四个地图(头部扫描)相对应的区域,而将其他所有内容都排除在外。因此,让我们开始吧。
第一步是检测我们要提取的片段的边缘。这是一个多步骤过程,如下所述:
1. 使用“ cvtColor()”将RGB图像转换为灰度
2. 通过应用模糊函数“ GaussianBlur()”来消除灰度图像中的噪声
3. 最后将“ Canny()”函数应用于模糊图像以获得边缘
边缘检测过程的输出如下所示:
使用Canny算法的边缘检测输出
请注意,尽管已识别出脑图片段,但仍有许多不需要的边缘需要消除,并且某些边缘之间有间隙需要封闭。
解决这个问题的一种常用方法是形态转换,它涉及在图像上使用一系列的扩张和腐蚀来去除不需要的边缘和闭合间隙。
我们在多次迭代中使用OpenCV函数“ dilate()”和“ erode()”来获得如下输出。
使用OpenCV对边缘进行了一些增强
如我们看到的那样,边缘现在已经完成并且比以前光滑得多。
现在,我们可以使用OpenCV函数“ findContours()”提取该图像中的轮廓,并仅选择具有以下属性的轮廓:
1. 几何形状是圆形或椭圆形
2. 面积大于某个阈值(在此示例中,值7000可以正常工作)。
对于第一部分,我们将使用OpenCV的“ boundingRect()”检测每个轮廓的边界矩形,并检查纵横比(高宽比)是否接近1。
现在我们的任务已经完成,但还需要进行一些微调。
通常情况是在一个片段上检测到多个重叠的轮廓,而我们只对一个感兴趣。
使用非极大抑制可以解决此问题,即我们查看所有重叠的轮廓,然后选择面积最大的轮廓作为最终候选轮廓。逻辑非常简单,因此我们不需要任何内置的OpenCV或Python函数。
另一个重要的逻辑是分别识别四个部分,即左上,右上,左下和右下。
这也非常简单,涉及识别图像中心坐标以及每个检测到的片段的质心。对段轮廓进行质心检测需要在轮廓上应用OpenCV “ moments()”函数,然后使用以下公式计算中心 X,Y坐标:
center_x,center_y =(int(M [“ m10”] / M [” m00”]),int(M [“ m01”] / M [“ m00”]))
将线段质心坐标与图像中心坐标进行比较,可以将四个线段分别放置在各自的位置。
现在我们已经确定了四个部分,我们需要构建图像蒙版,这将使我们能够从原始图像中提取所需的特征。
我们将使用OpenCV函数“ drawContours()”,将颜色用作白色(R,G,B = 255,2555,255),将厚度用作FILLED(-1)在黑色背景上绘制所有四个线段轮廓。结果如下所示:
用于提取我们的ROI的蒙版
在原始图像上应用此蒙版可以在我们选择的背景(例如黑色或白色)上为我们提供所需的分段。
对于黑色背景,我们创建一个黑色画布,然后使用OpenCV函数“ bitwise_and()”以及先前获得的蒙版在其上进行绘制。
在黑色背景上提取的ROI
对于白色背景,我们首先创建一个白色画布,然后通过使用OpenCV函数“ drawContours()”绘制轮廓为黑色(R,G,B = 0,0,0)且厚度为FILLED的轮廓,如下所示创建颜色反转的蒙版(-1)。
用于ROI提取的备用倒置掩模(图像源作者)
然后,我们使用OpenCV “ add()”函数将此反向蒙版添加到先前获得的黑色背景中,并获得相同的结果,但使用白色背景。
在白色背景上提取的ROI
到此为止,我们总结了几种方法,可以轻松地从图像中提取感兴趣区域。
应当注意,在具有变化的复杂度的其他图像的情况下,上面使用的方法可以进行修改。
数据分析咨询请扫描二维码
若不方便扫码,搜微信号:CDAshujufenxi
在神经网络模型搭建中,“最后一层是否添加激活函数”是新手常困惑的关键问题——有人照搬中间层的ReLU激活,导致回归任务输出异 ...
2025-12-05在机器学习落地过程中,“模型准确率高但不可解释”“面对数据噪声就失效”是两大核心痛点——金融风控模型若无法解释决策依据, ...
2025-12-05在CDA(Certified Data Analyst)数据分析师的能力模型中,“指标计算”是基础技能,而“指标体系搭建”则是区分新手与资深分析 ...
2025-12-05在回归分析的结果解读中,R方(决定系数)是衡量模型拟合效果的核心指标——它代表因变量的变异中能被自变量解释的比例,取值通 ...
2025-12-04在城市规划、物流配送、文旅分析等场景中,经纬度热力图是解读空间数据的核心工具——它能将零散的GPS坐标(如外卖订单地址、景 ...
2025-12-04在CDA(Certified Data Analyst)数据分析师的指标体系中,“通用指标”与“场景指标”并非相互割裂的两个部分,而是支撑业务分 ...
2025-12-04每到“双十一”,电商平台的销售额会迎来爆发式增长;每逢冬季,北方的天然气消耗量会显著上升;每月的10号左右,工资发放会带动 ...
2025-12-03随着数字化转型的深入,企业面临的数据量呈指数级增长——电商的用户行为日志、物联网的传感器数据、社交平台的图文视频等,这些 ...
2025-12-03在CDA(Certified Data Analyst)数据分析师的工作体系中,“指标”是贯穿始终的核心载体——从“销售额环比增长15%”的业务结论 ...
2025-12-03在神经网络训练中,损失函数的数值变化常被视为模型训练效果的“核心仪表盘”——初学者盯着屏幕上不断下降的损失值满心欢喜,却 ...
2025-12-02在CDA(Certified Data Analyst)数据分析师的日常工作中,“用部分数据推断整体情况”是高频需求——从10万条订单样本中判断全 ...
2025-12-02在数据预处理的纲量统一环节,标准化是消除量纲影响的核心手段——它将不同量级的特征(如“用户年龄”“消费金额”)转化为同一 ...
2025-12-02在数据驱动决策成为企业核心竞争力的今天,A/B测试已从“可选优化工具”升级为“必选验证体系”。它通过控制变量法构建“平行实 ...
2025-12-01在时间序列预测任务中,LSTM(长短期记忆网络)凭借对时序依赖关系的捕捉能力成为主流模型。但很多开发者在实操中会遇到困惑:用 ...
2025-12-01引言:数据时代的“透视镜”与“掘金者” 在数字经济浪潮下,数据已成为企业决策的核心资产,而CDA数据分析师正是挖掘数据价值的 ...
2025-12-01数据分析师的日常,常始于一堆“毫无章法”的数据点:电商后台导出的零散订单记录、APP埋点收集的无序用户行为日志、传感器实时 ...
2025-11-28在MySQL数据库运维中,“query end”是查询执行生命周期的收尾阶段,理论上耗时极短——主要完成结果集封装、资源释放、事务状态 ...
2025-11-28在CDA(Certified Data Analyst)数据分析师的工具包中,透视分析方法是处理表结构数据的“瑞士军刀”——无需复杂代码,仅通过 ...
2025-11-28在统计分析中,数据的分布形态是决定“用什么方法分析、信什么结果”的底层逻辑——它如同数据的“性格”,直接影响着描述统计的 ...
2025-11-27在电商订单查询、用户信息导出等业务场景中,技术人员常面临一个选择:是一次性查询500条数据,还是分5次每次查询100条?这个问 ...
2025-11-27