栅格数据矢量化(附有完整代码)

//命名空间只在头文件中包含即可，否则易出错
using namespace std;
using namespace cv;
class myVector
{
public:
  myVector();
  ~myVector();
  //定义结构体，和类的作用类似
  struct result
  {
    QVector<QVector<Point2d> > roads; //Point2d二维数据点类型，用于存放坐标
    QVector<double> width;
    QString ImageFilePath;
    int rows;
    int cols;
  };
public:
  QVector<result> roadInformation;  //保存矢量化后的数据结果，包括新旧影像
  //************************** 道路细化 **************************//
  //对输入图像道路进行细化//
  void imageThin(Mat& src, Mat& dst);
  //道路细化查表法//
  Mat img_bone(Mat& mat);
  //查表法//
  Mat lookUpTable(Mat& mat, int lut[]);
  //************************** 道路矢量化 **************************//
  //利用栅格道路数据创建矢量化道路数据,切割大小为deltaSize
  void  createVectorFromFile(QString inputFileName, int deltaSize);
  //利用栅格道路数据创建矢量化道路数据,不切割//
  void createVectorFromFile(QString inputFileName, QString outputFilePath);
  //道路矢量化//
  void createVector(Mat& binSrc, Mat& mix_src, Mat& endPoint, Mat& nodePoint, int index, bool cut, int startX, int startY);
  //简化矢量道路数据//
  void simplifyVector(int index);
  //简化矢量道路数据//
  QVector<Point2d> simplifyVector(QVector<Point2d> vector, int threshold);
  //输出矢量道路数据//
  void outputBinaryResult(int index, QString outputFilePath, QString str);

//************************** 道路矢量化 **************************//
//利用栅格道路数据创建矢量化道路数据,不切割//
void myVector::createVectorFromFile(QString inputFileName, QString outputFilePath)
{
  clock_t start, finish;    //clock_t 是一个长整型数据类型，是一种用于保存时间的数据类型
  start = clock();      //返回值是该程序从启动到clock()函数调用占用CPU的时间，创建矢量化道路的起始时间
  double tim;
  Mat src_img, dst_img, imgbone, src_imgBool, imgbone_bool, imgnode_bool, img_endpoint_bool;
  //判断导入的数据是否存在，参数 0 是指imread按单通道的方式读入图像，即灰白图像
  if ((src_img = imread(inputFileName.toStdString(), 0)).empty())
  {
    cout << "load image error！";
    return;
  }
  result Result;              //result是自定义的类
  Result.ImageFilePath = inputFileName;
  Result.rows = src_img.rows;
  Result.cols = src_img.cols;
  roadInformation.append(Result);     //添加当前影像数据
  /******************** 道路细化 ********************/
  qDebug() << "开始细化..." << endl;
  double thin_start = (double)getTickCount();
  //高斯滤波是一种线性滤波器，能够有效的抑制噪声、平滑图像
  GaussianBlur(src_img, src_img, Size(7, 7), 0, 0);
  //输入图像细化
  imageThin(src_img, src_imgBool);
  threshold(src_imgBool, src_imgBool, 0, 255, THRESH_OTSU);
  imgbone = img_bone(src_imgBool);
  double thin_end = ((double)getTickCount() - thin_start) / getTickFrequency();
  qDebug() << "细化道路数据使用时间：" << thin_end << "s" << endl;
  qDebug() << "细化结束！" << endl;
  //去掉噪，例如过滤很小或很大像素值的图像点
  //threshold(src_img, src_imgBool, 0, 255, THRESH_OTSU);
  //Mat imgbone = img_bone(src_imgBool);
  imwrite(".\\image_save\\roadThin.png", imgbone * 255);
  /******************** 道路矢量化 ********************/
  qDebug() << "开始矢量化..." << endl;
  double change_detection_start = (double)getTickCount();
  threshold(imgbone, imgbone_bool, 0, 255, THRESH_BINARY);
  Mat nodePoint = road_node(imgbone);         //获取弧段连接点
  Mat endPoint = road_endpoint(imgbone);        //获取弧段端点
  Mat mix_node = LineBreak(imgbone_bool, nodePoint);  //对弧段进行打断
  //矢量化
  createVector(src_imgBool, mix_node, endPoint, nodePoint, roadInformation.size() - 1, false, 0, 0);
  double vector_end = ((double)getTickCount() - change_detection_start) / getTickFrequency();
  qDebug() << "矢量化道路数据所用时间：" << vector_end << endl;
}

#include<iostream>
#include"myVector.h"
// 注：main.cpp 文件中不能再添加命名空间，否则会调用自定义成员函数时找不到标识符
int main()
{
  myVector roadThinAndVector;
  roadThinAndVector.createVectorFromFile("..\\testImage\\labels.png", "roadThin.png");  //旧时相影像栅格数据矢量化
  //简化矢量道路数据，也即一些预处理，如：平滑等
  roadThinAndVector.simplifyVector(0);    //旧影像
  //输出矢量道路数据简化后的道路数据
  roadThinAndVector.outputBinaryResult(0, "roadVector.png", ".\\old_vector_result.txt");
  qDebug() << "矢量化结束！" << endl;
  system("pause");
  return 0;
}