python - 通过同一垂直线中的圆进行圆识别和画线

Question

我有一个简单的图像，大约有15个随机放置的圆圈。我的任务是识别圆，然后通过位于同一垂直线上的圆画一条直线。我仍然是OpenCV的初学者。

我最初尝试确定圆圈的位置，并使用以下代码:

image = cv2.imread('circle', 0)
img = cv2.medianBlur(image,5)
cimg = cv2.cvtColor(img,cv2.COLOR_GRAY2BGR)

circles = cv2.HoughCircles(image,cv2.HOUGH_GRADIENT, 
1,20,param1=40,param2=20,minRadius=0,maxRadius=0)
circles = np.uint16(np.around(circles))
for i in circles[0,:]:
    # draw the outer circle
   cv2.circle(cimg,(i[0],i[1]),i[2],(0,255,0),2)
    # draw the center of the circle
    cv2.circle(cimg,(i[0],i[1]),2,(0,0,255),3)

cv2_imshow(cimg)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()`

这是我得到的输出，对我来说没有任何意义:



请帮助识别圆并通过圆画一条直线。

编辑:输入图像如下所示:

Answer 1

查看您的输入图像后，我怀疑任何圆圈的中心都具有相同的x坐标。因此，我在解决方案中设置了tol公差，允许x坐标之内。然后，通过这些x坐标的平均值绘制最后一行。

通用方法如下:

逆二进制阈值图像，请参阅 cv2.threshold 和 ThresholdTypes ，以在黑色背景上具有白色圆圈，并消除可能的JPG伪像。

找到极端的外部轮廓，请参见 cv2.findContours 和 RetrievalModes 。

使用 cv2.minEnclosingCircle 查找最小封闭区域的圆心和半径。

通过在如上所述的公差范围内匹配x坐标来找到垂直线。

这是代码:

import cv2
import numpy as np
from skimage import io              # Only needed for web grabbing images, use cv2.imread for local images

# Read image from web
img = cv2.cvtColor(io.imread('https://i.imgur.com/VQ5Ri0W.jpg'), cv2.COLOR_RGB2BGR)

# Convert image to grayscale for further processing; inverse binary threshold (also to get rid of JPG artifacts)
_, gray = cv2.threshold(cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY), 240, 255, cv2.THRESH_BINARY_INV)

# Find only external contours
contours, _ = cv2.findContours(gray, cv2.RETR_EXTERNAL, cv2.CHAIN_APPROX_NONE)
n = len(contours)

# Get center coordinates and radii of all circles (converted to int)
circles = [cv2.minEnclosingCircle(cnt) for cnt in contours]
centers = np.array([np.int32(np.round(circ[0])) for circ in circles])

# Find vertical lines within tolerance; calculate mean
tol = 10
x_match = np.array([np.abs(centers[:, 0] - cent[0]) < tol for cent in centers])
lines_global = []
for i in np.arange(n):
    lines_local = []
    lines_local.append(i)
    for j in np.arange(i+1, n):
        if (x_match[i, j]):
            lines_local.append(j)
    if (len(lines_local) > 1):
        lines_global.append(np.int32(np.round(np.mean(centers[lines_local, 0]))))
        for j in lines_local:
            for k in lines_local:
                x_match[j, k] = False
                x_match[k, j] = False

# Draw lines
for line in lines_global:
    cv2.line(img, (line, 0), (line, img.shape[0]), (0, 255, 0), 2)

cv2.imshow('img', img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

当前输出如下所示:



您可以将 tol = 0设置为仅获取精确的 x坐标匹配，但是如最初所述，对于给定的图像，您将找不到任何两个圆圈。

希望有帮助!