opencv - Emgu CV(或 OpenCV)中多边形集的 Voronoi 图

Question

我使用 Emgu CV 从道路网络图像的轮廓中提取了一组闭合多边形。多边形代表道路轮廓。结果如下所示，绘制在 OpenStreetMaps map 上(来自 Emgu CV 的“像素”形式的多边形已转换为要绘制的纬度/经度形式)。

表示道路轮廓的多边形集:

我现在想计算这组多边形 的 Voronoi 图，这将帮助我找到道路的中心线。但在 Emgu CV 中，我只能找到一种方法来获取一组点集的 Voronoi 图。这是通过查找点集的 Delaunay 三角剖分(使用 Subdiv2D 类)然后使用 GetVoronoiFacets 计算 voronoi 面来完成的。

我已经尝试计算集合中所有多边形定义的 点 的 Voronoi 图(每个多边形都是一个点列表)，但这给了我一个极其复杂的 Voronoi 图，作为一个可能期望:

点集的 Voronoi 图:

这张图片显示了第一张图片的一小部分(为清楚起见，因为它太复杂了)。确实图中的一些线似乎代表了道路中心线，但其他线太多了，很难找到提取“好”线的标准。

我面临的另一个潜在问题是，正如您应该能够从第一张图片中看出的那样，一些多边形位于其他多边形的内部，因此我们不处于一组不相交的标准情况中 封闭的多边形。也就是说，有时道路位于一个多边形的外边界和另一个多边形的内边界之间。

我正在寻找有关如何使用 Emgu CV(或 Open CV)计算多边形集的 Voronoi 图的建议，希望能克服我已经概述的第二个问题。我也愿意接受其他关于如何在不使用 Emgu CV 的情况下实现这一目标的建议。

Answer 1

如果您已经有了多边形，您可以尝试计算 Straight Skeleton .

我没试过，但 CGAL 有一个 implementation .请注意，此特定功能 license是 GPL。

一个可能的问题可能是:

The current version of this CGAL package can only construct the straight skeleton in the interior of a simple polygon with holes, that is it doesn't handle general polygonal figures in the plane.

可能有解决方法。例如，您可以将所有多边形包含在一个更大的矩形中(这样原始多边形将成为新矩形的孔)。如果原始多边形有孔，这可能效果不佳。为了解决这个问题，您可以对每个有孔的多边形执行算法，然后将所有多边形放在一个矩形中，移除所有孔并再次执行算法。