定义轮廓是否闭合答案

【问题标题】：Define if a contour is closed or not定义轮廓是否闭合
【发布时间】：2011-12-14 06:03:12
【问题描述】：

我需要一种方法来定义一个轮廓是代表一条线还是一个闭合的形状。在 Java 中，我有一个对象 Shape，其中包含将其再次定义为单独对象的所有点。 Point 对象表示该点的坐标。我尝试使用递归解析形状，但对于较大的形状，超过 150 点，性能非常差。我附上了一张我想解析的形状的图片，以帮助更好地理解这个问题。

我正在放一张图片以便更好地可视化问题。

这只是显示我得到的所有形状。我只想显示两个已关闭的。

提前致谢。瓦西尔·科塞夫

【问题讨论】：

我想你想用“算法”标记这个问题？
谢谢。我知道我忘记了什么。
这些点是缠绕成一个环还是只是以任意顺序列出？
您是否也必须将封闭轮廓与开放轮廓分开？或者你有一个算法来分离它们，只是想确定给定的轮廓是封闭的还是开放的？
我想确定图片中的给定轮廓是封闭的还是开放的。如果它是关闭的，我会显示它，如果它是打开的，我不在乎它。

标签： java algorithm image-processing recursion shape

【解决方案1】：

第一个想法：使用合适的contour tracing algorithm 来获得有序的轮廓。如果你的轮廓是闭合的，你最终会回到第一个点。

第二个想法：使用flood filling algorithm：如果您离开对象的边界框，则它是打开的，否则它是关闭的。

第三个想法：使用形态学。去除孤立的像素。查找所有端点和分支点。删除所有分支点。没有端点的连接组件是闭合轮廓（“圆”），具有两个端点的连接组件是开放轮廓（“线”）。将没有端点的连接组件重新投影到原始图像，并仅保留与它们有共同部分的连接组件。我认为这可以实时实现，并且最容易实现。

【讨论】：

第四个想法（因为我不确定它是否有效而被删除）：选择一个肯定在你的物体内部的点（例如凸物体的质点）并以合理的角度绘制径向线小步骤。如果对象的轮廓和线条的交点数总是奇数 - 你有一个闭合的轮廓。否则你的对象是打开的。

【解决方案2】：

如果您有 1 个像素宽度的等高线，那么您可以计算每个点的邻居数 *。如果给定轮廓的每个点都有 2 个邻居，则轮廓是闭合。如果有 2 个点，每个点只有 1 个邻居，那么轮廓是 open。

如果您的轮廓较粗，那么您可以应用 骨架化 算法使它们恰好薄 1 个像素。一个有趣的情况是，当轮廓上有侧枝，但在这种情况下，必须有具有 3 个邻居的分支点，因此可以轻松处理类似的情况。

* 计算邻居数很简单：使用原始图像！随机选择轮廓的一个点，检查相邻的 8 个像素，计算属于轮廓的那些点。然后对这些重复邻居检查，依此类推，直到检查完轮廓的所有像素。

【讨论】：

不幸的是，根据您计算邻居的方式，您可以有多个只有一个邻居的点并且仍然具有闭合轮廓，因此您建议的第一种方法可能会产生假阴性。
这正是我写关于骨架化和处理侧枝的原因。几年前，我在一个程序中应用了这种方法，该程序提取了扫描图形（科学文章的图形）的点坐标。我有弯曲的、嘈杂的粗线，所以我必须先让它们平滑一点。然后我应用了我的骨架化算法，之后，我删除了侧枝。我不仅处理了图形线，还处理了图形的轴，因此作为最后一步，程序可以校准图形线的点，并将它们保存以直接在 Matlab 和 Excel 中使用:)
非常感谢这个想法。我决定使用这个，因为它是最简单、最直接的，这正是我所需要的。

【解决方案3】：

如果这些点按顺序存储，您也许可以比较第一个点和最后一个点。如果它们在空间上相等，则轮廓是闭合的。

【讨论】：

不幸的是，这些点没有排序。但是，如果有办法对它们进行排序，那将很有用。坐标排序的标准是什么？
您希望将坐标排序成一个环。 WebMonster 提供了几个轮廓跟踪算法的链接 - 其中一个可以很好地工作。