如何使用 java 和 opencv 查找线上的极值点

Question

我目前正在设计一个车道检测程序，需要填写多条线之间的区域。我将如何寻找极值点（左右最高点+左右最低点）。 这是我目前正在使用的图像 (image)。

请注意，图像可以视为坐标平面，因为所有线都有起点和终点，我可以检索它们的坐标。

这是我想要的（蓝色的极端点）：image

感谢您的帮助。

Answer 1

根据提供的信息和示例图片，我将如何解决此问题：

先决条件

由于红色标记是由HoughLinesP 创建的行，因此您在每一行上都有以下信息：(x1, y1, x2, y2) 其中 (x1, y1) 是起点和 (x2, y2) 线的终点。

出于测试目的，我创建了 3 行：

管道

1. 创建一个点列表（在我的代码中为contour），其中包含每条线的开始和结束点。
2. 使用convexHull 计算点列表的凸包。

此时你会得到这种味道的东西：

请注意，生成的船体（绿色）确实包含超过 4 个点（即，不仅是极端点）。所以我们接下来要做的是简化船体，以便只保留 4 个极值点。

1. 简化船体approxPolyDP
2. 船体的其余 4 个点应该是 极端点的近似值。

在这里您可以看到最终结果，绿色为近似船体，黄色为 4 个极值点：

Python 代码

最后，作为参考，这是我使用的 Python 代码（这应该不难移植到 Java 中）：

import numpy as np
import cv2

input_img = np.zeros((400,400,3), np.uint8)
# 3 lines added for testing purpose
lines = []
lines.append(((350,350),(250,200))) # (start point, end point)
lines.append(((50,350),(55,330)))
lines.append(((60,250),(80,200)))

contour = [] #in Java you'd use a List of Points

for line in lines:
    # we create a contour with the start and end points of each line
    contour.append(line[0])
    contour.append(line[1])
    # we draw the lines (in your case, detected by HoughLinesP)
    cv2.line(input_img,line[0],line[1],(0,0,255),3)

contour = np.array(contour)
hull = cv2.convexHull(contour) # we compute the convex hull of our contour

epsilon = 0.05*cv2.arcLength(hull,True) # epsilon may need to be tweaked
approx_hull = cv2.approxPolyDP(hull,epsilon,True)

# we check that there are only 4 points left in the approximate hull (if there are more, then you'd need to increase epsilon
if(len(approx_hull) == 4): 
    for final_point in approx_hull :
        # we draw the 4 points contained in the approximate hull 
        cv2.circle(input_img, (final_point[0][0], final_point[0][1]),5,(0,242,255),2)

cv2.drawContours(input_img, [approx_hull], 0, (0,255,0),1)
cv2.imshow("result",input_img)

另类

我认为来自@YvesDaoust 的solution 也可以。我没有时间测试它，所以请如果你这样做，请让我更新。 :)