【问题标题】:How can I find the angle of a T shape in OpenCV如何在 OpenCV 中找到 T 形的角度
【发布时间】:2016-09-24 23:15:18
【问题描述】:

我正在使用OpenCV 2.4做一些跟踪,我可以得到我想要的形状的轮廓,它是一个T。

输入图像:

我可以使用cv2.minAreaRect(my_t_contour) 并获得该矩形的角度,但这只会给我 0-180 度。但这是一个 T 形,所以我希望能够分辨 0-360。我在想:

  1. 将轮廓分成两个矩形
  2. 通过矩形获得一条线(使用skeletonize > HoughLinesP)
  3. 确定哪条线是哪条线,确定它们的梯度(使用我从 HoughLinesP 得到的坐标),然后确定 T 的方向。

但我被困在数字 1 上,如何将轮廓分成两个形状?


方法一:绘制轮廓中心和轮廓的minAreaRect中心

dst = cv2.cvtColor(r_target, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
dst = cv2.GaussianBlur(dst, (11, 11), 0)
ret,dst = cv2.threshold(dst,110,255,cv2.THRESH_BINARY_INV)
cnts = cv2.findContours(dst, cv2.RETR_EXTERNAL, cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)
for c in cnts:
    # get minAreaRect around contour and draw its center in red
    rect = cv2.minAreaRect(c)
    cv2.circle(r_target, (int(rect[0][0]), int(rect[0][1])), 7, (0, 0, 255), -1)

    # get moments of contour to get center and draw it in white
    M = cv2.moments(c)
    cX = int(M["m10"] / M["m00"])
    cY = int(M["m01"] / M["m00"])
    cv2.circle(r_target, (cX, cY), 7, (255, 255, 255), -1)

下一步可能会计算中心之间的简单梯度以确定角度。


方法二:使用HoughLinesP对图像进行骨架化,得到线条。

dst = cv2.cvtColor(r_target, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
dst = cv2.GaussianBlur(dst, (11, 11), 0)
ret,dst = cv2.threshold(dst,110,255,cv2.THRESH_BINARY)
dst = 1 - dst / 255
dst = skimage.morphology.skeletonize(dst).astype(np.uint8)
rho = 1
theta = np.pi / 180
threshold = 1
minLineLength = 30
maxLineGap = 15
lines = cv2.HoughLinesP(dst, rho, theta, threshold, minLineLength=minLineLength, maxLineGap=maxLineGap)
for line in lines[0]:
    cv2.line(r_target, (line[0], line[1]), (line[2], line[3]), (0, 255, 0), 1, 8)

但是线条不太好。这是骨架的样子:

我仍在试验变量,但是否有关于使用 HoughLinesP 的特定思考过程?

【问题讨论】:

  • 你可能过于复杂了。我将开始使用质心/质心检查 minAreaRect 的中心位置(检查“cv::moments”)
  • 查找矩形将反过来使用基于霍夫变换的算法。相反,您可以运行形态学运算来获取图像中字母 T 的骨架,然后检测它们之间的线条和角度。
  • @Miki 所以我画了轮廓的 minAreaRect 的中心和轮廓本身的中心(见编辑),它们之间的关系似乎相当一致(除了轮廓的中心在周围跳舞在某些帧中),所以我需要做的就是在中心之间获得一个渐变来判断角度。我不明白,为什么这有效?是不是因为 minAreaRect 只是一个近似值,但它和轮廓的关系总是一样的?
  • @v.coder 所以我使用了字母的 scikit-image 骨架化,但结果很奇怪(见编辑)。我希望它会吐出两条正确的线 =) 表示 T。我正在对阈值图像运行骨架化功能,我这样做不对吗?

标签: python opencv


【解决方案1】:

作为一种变体,您可以使用 PCA,找到第一个分量方向,并将其用作搜索角。您可以在此处查看示例:http://docs.opencv.org/trunk/d1/dee/tutorial_introduction_to_pca.html

【讨论】:

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