如何对找到的棋盘角进行排序？

Question

我有一个关于从棋盘上对找到的角进行排序的问题。 我正在使用 OpenCVSharp 在 C# 中编写我的程序。

我需要对找到的角进行排序，这些角是由 X 和 Y 描述的点。 这是我的代码的一部分：

...
CvPoint2D32f[] corners;
bool found = Cv.FindChessboardCorners(gray, board_sz, out corners, out corner_count,
    ChessboardFlag.NormalizeImage | ChessboardFlag.FilterQuads);
Cv.FindCornerSubPix(gray, corners, corner_count, new CvSize(11,11), new CvSize(-1,-1),
    Cv.TermCriteria(CriteriaType.Epsilon | CriteriaType.Iteration, 30, 0.1));

Cv.DrawChessboardCorners(img1, board_sz, corners, found);
...

之后我在 ImageBox 中显示找到的角：

在all pictures看到良好的秩序

这是我一直需要的角的顺序，但是当我稍微旋转棋盘时 - 发现角的变化如下：

在all pictures中查看不良订单

我需要这些点的顺序相同（如图 1 所示），所以我决定使用：

var ordered = corners.OrderBy(p => p.Y).ThenBy(p => p.X);
corners = ordered.ToArray();

但它不像我想要的那样工作：

在 all pictures

中查看错误结果 1

在 all pictures

中查看错误结果 2

重点是我的棋盘不会旋转太多，只是旋转一点角度。 第二点是角必须从棋盘左上角的第一个白色方块开始排列。 我知道，基点 (0,0) 位于图像的左上角，Y 的正值在图像底部的方向上增加，X 的正值在右侧的方向上增加图像。

我正在编写程序以获得此排序（这些图片是在图片编辑器中编辑的）：

见all pictures中的示例1

见all pictures中的示例2

感谢您的帮助。

Answer 1

请在下面找到一些示例，了解 OpenCV 的 findChessboardCorners 如何返回角点列表以及 drawChessboardCorners 如何显示角点。

为更清楚起见，下标四边形的索引顺序添加为 0,1,2,3。

基本上有 4 种可能的结果旋转导致初始红色标记为：

• 左上角
• 右上
• 左下角
• 右下角

因此，当您想求助时，您可以考虑这些知识并相应地更改索引的顺序。好消息是，通过这种方法，您不必查看所有 x,y 值。比较列表中的第一个和最后一个值就足以找出轮换是什么。

为了简化排序，您可能希望将列表“重塑”为适合您提供给 findChessBoardCorners 的国际象棋模式的数组，例如9x9。在 Python numpy 中有一个函数，我不知道如何在 C# 中完成。

Answer 2

处理拉直的点。确定图像的斜率，例如通过获取右上点和左上点的差异。见Rotation (mathematics)。除了取 cos，您还可以取 -diff.Y（减号，因为我们想向后旋转）和 diff.X 为 sin。采用这些“错误”值的效果将导致缩放。

现在确定这些拉直点的 x 和 y 的最小值和最大值。您可以从中获得两条信息：1）与坐标原点的偏移量。 2) 板的尺寸。现在重新缩放变换点，使它们的坐标在 0.0 和 8.0 之间。现在，如果图像是完美的，所有点的坐标都应该是整数值。

因为它们没有，所以将坐标四舍五入以使它们全部为整数。按 y 然后按 x 对这些整数坐标进行排序应该会产生您想要的顺序。这是因为同一水平线上的点现在实际上具有相同的 y 值。这不是以前的情况。由于它们可能都有不同的 y 坐标，因此只有第二次按 x 排序有效果。

为了对原始点进行排序，将转换后的点和原始点放在同一个类或结构中（例如元组）并一起排序。