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给定一个大小为 M、N 的矩阵和一个点列表形成一个多边形,我需要返回一个二进制矩阵,它在多边形内标记所有点。这是代码:使用水平线扫描,与多边形相交并标记相交之间的所有点为真。
import cv2
import math
import numpy as np
def getABC(x1, y1, x2, y2):
A = y2 - y1
B = x1 - x2
C = A*x1 + B*y1
return (A, B, C)
def polygon(M, N, poly):
"""
Return a mask matrix
Where points inside the polygon is 1, outside is 0
"""
out = np.zeros((M, N)). astype(bool)
n = len(poly)
for i in range(M):
# horizontal scanning
intersection_x = i
intersection_y = []
# check through all edges
for edge in range(n + 1):
v1_x, v1_y = poly[edge % n]
v2_x, v2_y = poly[(edge + 1) % n]
v1_x = int(v1_x)
v1_y = int(v1_y)
v2_x = int(v2_x)
v2_y = int(v2_y)
assert (v1_x <= M and v2_x <= M and v1_y <= N and v2_y <= N)
A1, B1, C1 = getABC(v1_x, v1_y, v2_x, v2_y)
A2 = 1
B2 = 0
C2 = i
# find intersection
if intersection_x >= min(v1_x, v2_x) and intersection_x <= max(v1_x, v2_x):
det = A1*B2 - A2*B1
if (det != 0):
tmp = (A1 * C2 - A2 * C1)/det
intersection_y.append(math.ceil(tmp))
intersection_y = sorted(list(set(intersection_y)))
if len(intersection_y) > 1:
for k in range(1, len(intersection_y), 2):
out[intersection_y[k - 1]:intersection_y[k], intersection_x] = True
return out
if __name__ == "__main__":
out = polygon(512, 512,
[[
321.929203539823,
414.4070796460177
],
[
164.74414597854175,
512.0
],
[
0.0,
509.9846825337252
],
[
0.0,
221.4867256637168
],
[
170.60176991150445,
2.902654867256672
],
[
320.1592920353982,
91.39823008849561
],
[
271.4867256637168,
201.1327433628319
],
[
348.4778761061947,
228.56637168141594
],
[
359.98230088495575,
302.9026548672567
],
[
220.15929203539824,
329.4513274336283
]])
cv2.imwrite("polygon.png", out * 255)
它在拐角的情况下执行错误,例如上面的输入将生成:
我没能解决这个问题。根据交点的个数,我将l0-l1 l2-l3 l4-l5或l1-l2 l3-l4 l5-l6赋值为true。
最佳答案
您可以通过应用以下算法来修复:
1. 如果一条线在其内部(不在其中一个端点)与一条边相交,请始终保持交点。
2. 如果一条线在一个端点与一条边相交,当且仅当它在边的左端(x 坐标较小)时才保留它。
3. 如果一条边是垂直的,忽略它。
之后,只需对点进行排序而不删除重复项。
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我是一名优秀的程序员,十分优秀!