c++ - 如何在 OpenCV 中过滤由重叠圆圈构成的轮廓

Question

我正在使用 OpenCV/C++ 框架开发一个基本上计算可以重叠的椭圆对象的程序。

对图像进行阈值处理并找到所有物体的轮廓

我的下一步涉及排除不是由重叠椭圆组成的对象(稍后我将分割剩余的椭圆)。

我最终得到了这些对象:

在这个示例图像中，右边的所有对象都是负的，而左边的对象都是有效的。

我当前的过滤器主要根据 isoperimetric quotient 排除对象.但是，由于我的对象具有不同的大小和噪声，因此我并不总是对这种方法感到满意。

理想情况下，我希望有一个额外的指标来提高我当前过滤器的效率。

由于我必须在许多轮廓上重复此分析，因此成本应该不会太高。

我考虑过以下方法:

• 基于轮廓中连续点的所有三元组之间角度值的直方图的东西？
• 在数学上拟合“多椭圆”(我不知道该怎么做)？
• 匹配自由人链？

但我确信我错过了一些更高效、更简洁的明显东西。你有什么建议吗，谢谢:),

编辑:正如 Regis 正确建议的那样，实际上任何形状都可以由足够数量的圆圈组成。因此，为了使我的问题可以解决，我将添加以下假设:

1. 不超过 16 个椭圆/对象。
2. 椭圆不能太平:长轴/短轴 < 3。
3. 在一个物体中，最大椭圆的面积除以最小椭圆的面积必须小于 10。

Answer 1

一种可能是尝试:

1. 提取物体的轮廓
2. 沿等高线以规则间距采样点
3. 使用这些点以规则的间距确定方向(最好使用复数来表示这个方向以避免环绕问题)
4. 使用这些方向计算规则间距的曲率
5. 基于此曲率的度量，例如寻找具有超过 80% 的曲率样本在正确范围内的对象。

您期望看到的曲率图表是一系列恒定值(如果形状是椭圆而不是圆形，则缓慢变化)，在从一个圆变为另一个圆时会突然出现不连续性。

如果您的图像有噪点，您可能希望先对曲率值进行低通滤波。

由圆形/椭圆形组成的形状大部分在周边都有明显的曲率，而由直边组成的形状将有部分曲率较低。