重叠形状识别（OpenCV）

Question

我有一个包含一些形状的简单图像：一些矩形和一些椭圆，总共 4 或 5 个。这些形状可以旋转、缩放和重叠。有一个示例输入： 我的任务是检测所有这些图形并准备一些关于它们的信息：大小、位置、旋转等。在我看来，核心问题是形状可以相互重叠的事实。我试图搜索一些关于这类问题的信息，发现 OpenCV 库非常有用。

OpenCV 能够检测轮廓，然后尝试将椭圆或矩形拟合到这些轮廓。问题是当形状重叠时，轮廓就会混淆。

我考虑以下算法：检测所有特征点：并在它们处放置白点。我得到了类似这样的东西，其中每个数字都分为不同的部分： 然后我可以尝试使用一些信息来链接这些部分，例如复杂度值（我将曲线 approxPolyDP 拟合到轮廓并读取它有多少部分）。但它开始变得非常困难。另一个想法是尝试连接轮廓的所有排列并尝试将图形拟合到它们。最好的编译将被输出。

任何想法如何创建简单而优雅的解决方案？

Answer 1

模糊图像有助于找到代码中的交叉点

#include "opencv2/imgproc.hpp"
#include "opencv2/highgui.hpp"

using namespace cv;

int main( int argc, char** argv )
{
    Mat src = imread( argv[1] );
    Mat gray, blurred;
    cvtColor( src, gray, COLOR_BGR2GRAY );
    threshold( gray, gray, 127, 255, THRESH_BINARY );
    GaussianBlur( gray, blurred, Size(), 9 );
    threshold( blurred, blurred, 200, 255, THRESH_BINARY_INV );
    gray.setTo( 255, blurred );
    imshow("result",gray);
    waitKey();

    return 0;
}

结果图片：

第二步

简单来说，借用generalContours_demo2.cpp的代码

#include "opencv2/imgproc.hpp"
#include "opencv2/highgui.hpp"

using namespace cv;
using namespace std;

int main( int argc, char** argv )
{
    Mat src = imread( argv[1] );
    Mat gray, blurred;
    cvtColor( src, gray, COLOR_BGR2GRAY );
    threshold( gray, gray, 127, 255, THRESH_BINARY );
    GaussianBlur( gray, blurred, Size(), 5 );
    threshold( blurred, blurred, 180, 255, THRESH_BINARY_INV );
    gray.setTo( 255, blurred );
    imshow("result of step 1",gray);

    vector<vector<Point> > contours;

    /// Find contours
    findContours( gray.clone(), contours, RETR_TREE, CHAIN_APPROX_SIMPLE );

    /// Find the rotated rectangles and ellipses for each contour
    vector<RotatedRect> minRect( contours.size() );
    vector<RotatedRect> minEllipse( contours.size() );

    for( size_t i = 0; i < contours.size(); i++ )
    {
        minRect[i] = minAreaRect( Mat(contours[i]) );
        if( contours[i].size() > 5 )
        {
            minEllipse[i] = fitEllipse( Mat(contours[i]) );
        }
    }

    /// Draw contours + rotated rects + ellipses
    for( size_t i = 0; i< contours.size(); i++ )
    {
        Mat drawing = src.clone();
        // contour
        //drawContours( drawing, contours, (int)i, color, 1, 8, vector<Vec4i>(), 0, Point() );
        // ellipse
        ellipse( drawing, minEllipse[i], Scalar( 0, 0, 255 ), 2 );
        // rotated rectangle
        Point2f rect_points[4];
        minRect[i].points( rect_points );
        for( int j = 0; j < 4; j++ )
            line( drawing, rect_points[j], rect_points[(j+1)%4], Scalar( 0, 255, 0 ), 2 );
        /// Show in a window
        imshow( "results of step 2", drawing );
        waitKey();
    }

    return 0;
}

您可以获得以下结果图像。我希望你能解决最后一步。