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
CDA数据分析师 出品 作者:李诗怡 STP模型(营销战略三步法) 定义: 现代营销战略核心框架,通过市场细分(S)、目标市场选择( ...
2026-09-18在互联网产品迭代、运营优化、界面改版与策略升级过程中,主观经验判断容易造成决策偏差、盲目改版、资源浪费等问题。AB实验(AB ...
2026-09-18 很多企业并不缺少指标,缺少的是让指标“串起来、动起来、用起来”的体系。零散指标像散落一地的珠子,指标体系则是那根把珠 ...
2026-09-18在电商行业精细化运营时代,流量红利逐步消退,粗放式投流、广撒网营销模式已无法适配市场竞争需求。依托用户点击、加购、收藏、 ...
2026-09-17在数据可视化与数据分析工作中,图表是将零散数据转化为直观业务规律的核心工具。不同图表拥有专属的数据逻辑与分析维度,能够从 ...
2026-09-17 很多数据分析师每天盯着GMV、DAU、转化率,但当被问到“哪些指标在所有行业都适用”“哪些指标只对电商有意义”“二者如何搭 ...
2026-09-17在企业数字化运营、业务流程管理与精细化管控体系中,流程运营是串联各项业务环节、保障工作落地、提升运转效率的核心载体。无论 ...
2026-09-16在数据分析与统计学研究中,卡方检验是分析分类变量关联性与差异性的重要方法,广泛应用于市场调研、行为统计、社会调查、商业数 ...
2026-09-16 很多数据分析师每天盯着GMV、DAU、转化率,但当被问到“什么是指标”“指标和维度有什么区别”“如何定义指标值的计算规则和 ...
2026-09-16CDA数据分析师 出品 作者:李诗怡 定义: 用户增长核心分析框架,刻画用户从接触产品到自发推荐的全生命周期,五个递进环节构建 ...
2026-09-15在数字化营销与精细化用户运营时代,企业传统的广撒网式营销模式成本高、转化率低,已无法适配精准商业竞争需求。客户画像作为大 ...
2026-09-15 很多数据分析师精通描述性统计,能熟练计算均值、中位数、标准差,但当被问到“用500个样本如何推断10万用户的真实满意度” ...
2026-09-15在MySQL数据库数据查询与数据分析中,GROUP BY与ORDER BY是使用频率极高的核心关键字。二者语法结构相似,常搭配使用,但核心功 ...
2026-09-14随着数字化治理、智慧运营、数字孪生技术的普及,数字体征成为衡量业务状态、系统运行、城市治理与企业经营健康度的核心体系。数 ...
2026-09-14 很多数据分析师沉迷于复杂的模型和算法,却忽略了数据分析的一项基础能力——描述性统计。事实上,大量商业分析问题,用描述 ...
2026-09-14在MySQL数据库运维与开发实践中,经常出现一种典型现象:数据库实际存储的数据量很小,数据表条数少、文件体积低,但服务器整体 ...
2026-09-11 很多数据分析师能熟练计算均值、标准差,但当被问到“总体和样本有什么区别”“参数和统计量有什么关系”“数据级别的高低如 ...
2026-09-11CDA数据分析师 出品 作者:李诗怡 定义: 将同一时间段内因具备相同属性或共同经历的用户划分为群体,分析其留存与生命周期价值 ...
2026-09-11在零售、商超、餐饮、线下门店等实体商业运营中,客流与销售额是衡量门店经营状态的两大核心指标。销售额是门店经营的最终结果, ...
2026-09-10在数据可视化体系中,柱形图是最基础、应用最广泛的图表类型,其中**累计柱形图(堆积柱状图)**是兼顾整体总量与内部结构的核心 ...
2026-09-10