python - 给定 OpenCV/Python 中 'S' 形状边缘的轮廓，可以使用什么方法沿着形状的中心追踪曲线？

Question

给定一个勾勒出字母 S 边缘的轮廓(例如在 comic sans 中)，我如何才能沿着这个字母的脊柱获得一系列点，以便稍后使用直线、三次样条或其他曲线来表示这个形状-代表技术？ 我想在 Python/OpenCV 中使用 30-40 个点来处理和表示形状。

形态骨架化可以帮助解决这个问题，但该操作似乎总是会产生错误的分支。有没有更好的方法将轮廓折叠成字母的“S”形？

在下面的示例中，您可以看到错误的“蛇舌”状分支，这是由形态学骨架化产生的。如果算法应该这样做，我不知道说它们是错误的是否公平，但对我来说，我不希望它们存在。

下面是漫画无字母表:

骨架化的另一个问题是它的计算成本很高，但如果您知道一种方法可以使其稳健地形成像 Twig 一样的“蛇舌”，那么我会试一试。

Answer 1

实际上，矢量化字体并不是一个小问题，而且非常棘手。要使用贝塞尔曲线正确矢量化字体，您需要跟踪。您可以使用许多库来跟踪图像，例如 Potrace .我对使用 python 不了解，但根据我的经验，我使用如下所述的 c++ 完成了类似的项目:

A.使用三次贝塞尔拟合轮廓

这个方法很简单，虽然需要做很多工作。我相信如果您想拟合从变薄中获得的骨骼，这也很有效。

1. 寻找物体的轮廓/边缘，可以使用OpenCV函数findContours()
2. 无法使用单个立方贝塞尔曲线表示整个形状，因此使用 Ramer-Douglas-Peucker (RDP) 将它们分成几个部分.这一步重要的是，不要删除任何点，只使用 RDP 来分割点。请参阅下图中的彩色部分。
3. 对于每个段，其中S是一组n个点S = (s0, s1,...Sn)，拟合使用 Least Square Fitting 的立方贝塞尔曲线

最小二乘拟合示意图:

B. Resolution分辨率独立曲线渲染

此方法如本 paper 中所述非常复杂，但却是可用于显示矢量字体的最佳算法之一:

1. 寻找轮廓(同方法A)
2. 使用RDP，与方法A不同，使用RDP去除点，简化轮廓。
3. 进行 delaunay 三角剖分。
4. 使用论文中描述的方法在外边缘绘制贝塞尔曲线