在OpenCV python中测量点到掩码的距离

Question

假设我有一个对象和一个点的掩码。我想找到最接近该点的对象遮罩点。

例如，在我的绘图中，有一个物体，图像中的蓝色形状（假设里面也是物体蒙版的一部分）。而红点是我想从中找到距离对象遮罩最近的点。

所以，我想找到粗绿线，因为它是与蒙版的最短距离，而不是其他蒙版（粉红色、橙色等）。我可以使用以下方法之一来做到这一点：

• 一种低效的方法是使用something like this（蛮力）查找所有像素到该点的距离。
• 另一种方法是创建多条朝向具有 epsilon 角度差的蒙版的线，并找到该线上最近的点，这也不是很好。
• 我可以在边缘上创建线，并在对象边界上找到每条线的最近点。 （这可能没有我想的那么简单，首先需要找到外边框等）

但是这些方法都不是优雅的。我想知道确定这一点的更优雅和最有效的方法是什么？

Answer 1

你可以做一种二分搜索：

• 让我们把 P 称为你的观点并考虑以 P 为中心的圆
• 选择蒙版上的任意一点 M，通过 M 的圆将与蒙版相交
• 现在重复直到收敛，如果圆与掩码相交，则减小半径，否则增加它（按二分搜索类型数量）

如果你的面具没有很好地连接，这将不起作用，但如果不是这种情况，我怀疑你能比蛮力做得更好......

二分搜索的圆形掩码交叉检查时间日志的总成本应该是线性的。

Answer 2

您可以使用pointPolygonTest 查找蓝色蒙版区域与任意点之间的最近距离

1. 找到蓝色区域的轮廓，这将是我们的多边形

2. 如果将距离标志设置为true，则可以找到点与多边形之间的最近距离

   closestDist = cv2.pointPolygonTest(contours[0], redPoint, True)

3. 我们可以从这个函数中得到的另一个信息是，如果距离为负，则点在多边形外，如果点在多边形边缘，距离为 0，如果点在多边形内部，距离为正多边形