如何在二进制骨架图像中跟踪线段?

时间:2015-07-23 17:39:43

标签: opencv image-processing computer-vision

我有一个二值化和镂空的图像。我用Zhang-Suen算法进行骨架化。现在我需要以2点格式(线段的起点和终点)从图像中获取线段。 到目前为止,我一直在使用OpenCV函数 findContours ,使用CV_CHAIN_APPROX_SIMPLE和CV_RETR_LIST选项。但是,出现了三个问题:

  1. 此方法返回重复的线段(方向相反)
  2. 由于"层次结构功能"
  3. ,连接的结构有时会断开连接
  4. 凌乱导致线条附近'交叉点。
  5. 是否有其他方法可以跟踪图像中的线段?

    我需要跟踪的图像的放大部分: Magnified section of the image I need to trace

1 个答案:

答案 0 :(得分:1)

那应该有用。它会对图像进行4次扫描(您可以减少扫描次数,但逻辑会更复杂)。

在每次扫描中,它会跟踪水平线,垂直线,对角线向下线和对角线向上线。

行存储在vector<Vec4i>中,其中每个Vec4i都是Xstart, Ystart, Xend, Yend行;

请告诉我这是否适合您。

#include <opencv2/opencv.hpp>

using namespace std;
using namespace cv;

int main()
{
    Mat1b img = imread("path_to_image", IMREAD_GRAYSCALE);

    Mat1b w;
    // Add bg border
    copyMakeBorder(img, w, 1, 1, 1, 1, BORDER_CONSTANT, Scalar(0));

    vector<Vec4i> lines;
    Vec4i line;

    // Scan horizontal lines 
    for (int y = 1; y < w.rows - 1; ++y)
    {
        for (int x = 1; x < w.cols - 1; ++x)
        {
            if (w(y, x) == 255)
            {
                int yy = y;
                int xx = x;

                //Save first point
                line[0] = xx - 1;
                line[1] = yy - 1;

                while (true)
                {
                    if (w(yy, xx + 1))
                    {
                        // Mark as detected
                        w(yy, xx) = 1;
                        ++xx;
                    }
                    else
                    {
                        // End of the line
                        line[2] = xx - 1;
                        line[3] = yy - 1;

                        if (line[2] - line[0] > 0)
                        {
                            lines.push_back(line);
                        }
                        break;
                    }
                }
            }
        }
    }

    // Scan vertical lines 
    for (int y = 1; y < w.rows - 1; ++y)
    {
        for (int x = 1; x < w.cols - 1; ++x)
        {
            if (w(y, x) == 255)
            {
                int yy = y;
                int xx = x;

                //Save first point
                line[0] = xx - 1;
                line[1] = yy - 1;

                while (true)
                {
                    if (w(yy + 1, xx))
                    {
                        // Mark as detected
                        w(yy, xx) = 1;
                        ++yy;
                    }
                    else
                    {
                        // End of the line
                        line[2] = xx - 1;
                        line[3] = yy - 1;

                        if (line[3] - line[1] > 0)
                        {
                            lines.push_back(line);
                        }
                        break;
                    }
                }
            }
        }
    }

    // Scan for diagonal low lines 
    for (int y = 1; y < w.rows - 1; ++y)
    {
        for (int x = 1; x < w.cols - 1; ++x)
        {
            if (w(y, x) == 255)
            {
                int yy = y;
                int xx = x;

                //Save first point
                line[0] = xx - 1;
                line[1] = yy - 1;

                while (true)
                {
                    if (w(yy + 1, xx + 1))
                    {
                        // Mark as detected
                        w(yy, xx) = 1;
                        ++xx;
                        ++yy;
                    }
                    else
                    {
                        // End of the line
                        line[2] = xx - 1;
                        line[3] = yy - 1;
                        if (line[2] - line[0] > 0)
                        {
                            lines.push_back(line);
                        }
                        break;
                    }
                }
            }
        }
    }

    // Scan for diagonal high lines 
    for (int y = 1; y < w.rows - 1; ++y)
    {
        for (int x = 1; x < w.cols - 1; ++x)
        {
            if (w(y, x) == 255)
            {
                int yy = y;
                int xx = x;

                //Save first point
                line[0] = xx - 1;
                line[1] = yy - 1;

                while (true)
                {
                    if (w(yy - 1, xx + 1))
                    {
                        // Mark as detected
                        w(yy, xx) = 1;
                        ++xx;
                        --yy;
                    }
                    else
                    {
                        // End of the line
                        line[2] = xx - 1;
                        line[3] = yy - 1;
                        if (line[2] - line[0] > 0)
                        {
                            lines.push_back(line);
                        }
                        break;
                    }
                }
            }
        }
    }

    RNG rng(12345);
    Mat3b res;
    cvtColor(img, res, COLOR_GRAY2BGR);

    for (int i = 0; i < lines.size(); ++i)
    {
        const Vec4i& lin = lines[i];
        Scalar color = Scalar(rng.uniform(0, 255), rng.uniform(0, 255), rng.uniform(0, 255));
        cv::line(res, Point(lin[0], lin[1]), Point(lin[2], lin[3]), color);
    }

    imshow("res", res);
    waitKey();

    return 0;
}

从这张图片开始:

enter image description here

使用随机颜色绘制每条检测到的线条(从开始到结束),得出:

enter image description here

已缩放:

enter image description here