漫水填充算法

漫水填充法是一种用特定的颜色填充算法填充连通区域，通过设置可连通像素的上下限以及连通方式来达到不同的填充效果的方法。基本思想是自动选中了和种子点相连的区域，接着将该区域替换成指定的颜色，经常用来标记或者分离图像的一部分进行处理或分析。漫水填充也可以用来从输入图像获取掩码区域，掩码会加速处理过程，或者只处理掩码指定的像素点。其中掩膜Mask用于进一步控制那些区域将被填充颜色（比如说当对同一图像进行多次填充时）。

在OpenCV中，漫水填充是填充算法中最通用的方法。FloodFill函数有两个版本。一个不带掩膜mask的版本，和一个带mask的版本。这个掩膜mask，就是用于进一步控制哪些区域将被填充颜色（比如说当对同一图像进行多次填充时）。这两个版本的FloodFill，都必须在图像中选择一个种子点，然后把临近区域所有相似点填充上同样的颜色，不同的是，不一定将所有的邻近像素点都染上同一颜色，漫水填充操作的结果总是某个连续的区域。当邻近像素点位于给定的范围（从loDiff到upDiff）内或在原始seedPoint像素值范围内时，FloodFill函数就会为这个点涂上颜色。

函数原型：

CV_EXPORTS int floodFill( InputOutputArray image,
                          Point seedPoint, Scalar newVal, CV_OUT Rect* rect=0,
                          Scalar loDiff=Scalar(), Scalar upDiff=Scalar(),
                          int flags=4 );

//! fills the semi-uniform image region and/or the mask starting from the specified seed point
CV_EXPORTS_W int floodFill( InputOutputArray image, InputOutputArray mask,
                            Point seedPoint, Scalar newVal, CV_OUT Rect* rect=0,
                            Scalar loDiff=Scalar(), Scalar upDiff=Scalar(),
                            int flags=4 );

第一个参数，输入／输出1通道或3通道，8位或浮点图像。
第二个参数，mask表示操作掩膜，为单通道8位，长宽都比输入图像大两个像素点的图像。漫水填充不会填充掩膜mask的非零像素区域，mask中与输入图像(x,y)像素点相对应的点的坐标为(x+1,y+1)。
第三个参数，Point类型的seedPoint 漫水填充算法的起始点。
第四个参数，Scalar类型的newVal像素点被染色的值，在重绘区域像素的新值

第五个参数，Rect*类型的rect，有默认值0，一个可选的参数，用于设置floodFill函数将要重绘区域的最小边界矩形区域。
第六个参数，loDiff 当前观察像素值与其部件邻域像素值或待加入该部件的种子像素之间的亮度或颜色之负差（lower brightness/color difference）的最大值，有默认值Scalar( )。
第七个参数，upDiff 当前观察像素值与其部件邻域像素值或待加入该部件的种子像素之间的亮度或颜色之正差（lower brightness/color difference）的最大值，有默认值Scalar( )。
第八个参数，flags操作标志符。
（1）低八位（第0～7位），用于控制算法的连通性，可取4（默认值）或者8。如果设为4，表示填充算法只考虑当前像素水平方向和垂直方向的相邻点。如果设为8，除上述相邻点外，还会包含对角线方向的相邻点。
（2）高八位部分（16～23位），可以为0或者如下两种选项标识符的组合。
FLOODFILL_FIXED_RANGE - 如果设置为这个标识符的话，就会考虑当前像素与种子像素之间的差，否则就考虑当前像素与其相邻像素的差。也就是说，这个范围是浮动的。
FLOODFILL_MASK_ONLY - 如果设置为这个标识符的话，函数不会去填充改变原始图像 (也就是忽略第三个参数newVal), 而是只使用flags标志中bit8-15的值去填充掩模图像（mask）。这个标识符只对第二个版本的floodFill有用，因第一个版本里面压根就没有mask参数。
（3）中间八位部分，上面关于高八位FLOODFILL_MASK_ONLY标识符中已经说的很明显，需要输入符合要求的掩码。Floodfill的flags参数的中间八位的值就是用于指定填充掩码图像的值的。但如果flags中间八位的值为0，则掩码会用1来填充。

所有flags可以用or操作符连接起来，即“|”。例如，如果想用8邻域填充，并填充固定像素值范围，填充掩码而不是填充源图像，以及设填充值为38，那么输入的参数是这样：

flags=8 | FLOODFILL_MASK_ONLY | FLOODFILL_FIXED_RANGE | （38<<8）

关于算法细节和参数作用，可参照该博文： https://blog.****.net/weixin_42296411/article/details/80966724

简单实例：

#include<opencv2\imgproc\imgproc.hpp>
#include<iostream>
#include<opencv2\opencv.hpp>
using namespace std;
using namespace cv;


int main() {
    Mat img2 = imread("122.jpg", 1);
    Mat edge;
    Canny(img2, edge, 100, 550, 3);
	Rect ccomp;
	Mat img3 = img2.clone();
	floodFill(img2, Point(50, 300), Scalar(0, 255, 0), &ccomp, Scalar(10, 10, 10), Scalar(50, 50, 50));//漫水填充
	Mat mask(img2.rows + 2, img2.cols + 2, CV_8UC1);
	copyMakeBorder(edge, mask, 0, 2, 0, 2, 0, Scalar(0));
	floodFill(img3, mask, Point(50, 300), Scalar(0, 255, 0), &ccomp, Scalar(10, 10, 10), Scalar(50, 50, 50));//避免边缘被填充
	imshow("【效果图】", img2);
	imshow("【效果图3】", img3);
	waitKey(0);
}

结果：

OpenCV3学习（7.1）——图像分割之一（漫水填充FloodFill）

可以看到：效果图与效果图3的差异，人物边缘有"白边"，未填充

更复杂的实例教程可参考：毛星云：https://blog.****.net/poem_qianmo/article/details/28261997

秒客网

OpenCV3学习（7.1）——图像分割之一（漫水填充FloodFill）

漫水填充算法

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