光栅路径遵循算法

Question

我有一个栅格网格的值看起来像下面的图像（白色是高值，黑色背景值是零）。

我尝试编写某种路径跟踪代码，从其中一行的末尾开始并跟踪到另一端，通过最高可能的值（即选择的像素越白）在线上越好越好但仍然到了另一端。

我已经在这方面苦苦挣扎了一段时间，似乎无法得到任何我努力工作的东西。所以我想知道，是否已针对此类问题开发了通用算法？我已经做了很多搜索，但是大多数路径算法似乎都设计用于矢量/网络，而不是像这样的栅格网格。

有什么想法吗？

Answer 1

最简单的想法可能是使用A* algorithm，其中每个像素都是一个节点，节点的成本就是像素的黑暗。

更新：找到一个不错的tutorial。

Answer 2

一种方法：

1. 过滤图像，使其更接近黑白像素。
2. 在白色像素上画一条线。为此，请从白色像素开始。从该像素到彼此距离为2（或3左右）的白色像素绘制一条线，但忽略前一行附近的像素。继续前进，直到你覆盖了一条线上不接近（2或3个像素）的每个像素。你必须在这里做一些小的调整才能让它运作良好。
3. 连接您绘制的线条的端点。如果有两个端点（1或2个像素？），则连接它们。你应该最终得到一些由很多短段组成的线，可能还有一些循环和分叉。
4. 摆脱线条中的任何小环，并将线条分成叉子，这样你就会有很多由短段组成的线条。
5. 减少积分。对于每一行，检查它是否几乎是直的。如果是这样，请删除所有内部点。如果没有，请以递归方式检查该行的两半，直到达到最小段长度。
6. 您可以选择在此时通过线条拟合样条曲线。
7. 利润。

需要一些调整才能让它运作良好，但是可以这样做。另一个变体是勾勒白色部分，如果它们宽于1或2或3个像素，并在之后组合双线。

Answer 3

我认为你不需要遗传算法或任何荒谬的东西;良好的旧时尚递归和动态编程应该足够了。我最初在想，你应该能够通过广泛的第一次搜索来实现你的目标。从您的起点开始，您访问所有邻居，其分数大于该路径值 - 所有单元格从无限远开始，黑色单元格的成本将是无穷大，这些是您可以修剪的路径）。到达目的地后，如果可以到达，您应该能够回溯以找到路径。它是贪婪的，但如果你的路径表现得像这些，它应该没问题。

对于具有更多灰色和曲折的路径，将栅格图像转换为图形可能是个好主意，边缘权重是邻居的灰度值（或灰度值的差异，取决于这个数据实际意味着什么）。因此，您应该能够根据该解释使用任何算法来获得最短路径。

Answer 4

如果您正在大规模地进行研究或进行研究，您可以尝试使用http://en.wikipedia.org/wiki/Ant_colony_optimization，但如果您这样做是为了赚钱，只需选择洪水填充http://en.wikipedia.org/wiki/Flood_fill