OpenCV(三十七):拟合直线、三角形和圆形

简介: OpenCV(三十七):拟合直线、三角形和圆形

1.点集拟合的含义

      点集拟合是一种通过拟合函数或曲线来近似描述给定离散数据点的技术,在点集拟合中,可以使用不同的函数或曲线拟合方法来拟合直线、三角形和圆形。

直线拟合:对于给定的二维数据点集合,可以使用最小二乘法来拟合一条直线。

三角形拟合: 对于给定的二维或三维数据点集合,可以使用三角形拟合方法来找到尽可能逼近数据点的最佳三角形。

圆形拟合: 对于给定的二维数据点集合,可以使用圆形拟合方法来找到与数据点分布最佳匹配的圆。

2.拟合直线的函数fitLine()

void cv::fitLine ( InputArray   points,

OutputArray line,

int  distType,

double   param,

double    reps,

double     aeps

)

  • points:输入待拟合直线的2D或者3D点集。
  • line:输出描述直线的参数,2D点集描述参数为Vec4f类型,3D点集描述参数为Vec6f类型distType:M-estimator算法使用的距离类型标志。
  • param:某些类型距离的数值参数(C)。如果数值为0,则自动选择最佳值。
  • reps: 坐标原点与直线之间的距离精度,数值0表示选择自适应参数,一般常选择0.01
  • aeps:直线角度精度,数值0表示选择自适应参数,一般常选择0.01。

距离类型选择标志

示例代码:

//直线拟合
    Vec4f lines;//存放拟合后的直线
    vector<Point2f> point;//待检测是否存在直线的所有点
    const static float Points[20][2]={
            {0.0f,0.0f},{10.0f,11.0f},{21.0f,20.0f},{30.0f,30.0f},
            {40.0f,42.0f},{50.0f,50.0f},{60.0f,60.0f},{70.0f,70.0f},
            {80.0f,80.0f},{90.0f,92.0f},{100.0f,100.0f},{110.0f,110.0f},
            {120.0f,120.0f},{136.0f,130.0f},{138.0f,140.0f},{150.0f,150.0f},
            {160.0f,163.0f},{175.0f,170.0f},{181.0f,180.0f},{200.0f,190.0f},
    };
    //将所有点存放在vector中,用于输入函数中
    for(int i=0;i<20;i++){
        point.push_back(Point2f(Points[i][0],Points[i][1]));
    }
    //参数设置
    double param=0;//距离模型中的数值参数C
    double reps=0.01;//坐标原点与直线之间的距离精度
    double aeps=0.01;//角度精度
    fitLine(point,lines,DIST_L1,0,0.01,0.01);
    double k=lines[1]/lines[0];//直线斜率
    ostringstream ss;
    ss<<"直线效率:"<<k<<endl;
    ss<<"直线上一点坐标x:"<<lines[2]<<",y:"<<lines[3]<<endl;
    ss<<"直线解析式:y="<<k<<"(x-"<<lines[2]<<")+"<<lines[3]<<endl;
    LOGD("%s",ss.str().c_str());

运行结果:

3.拟合三角形的函数 minEnclosingTriangle()

double cv::minEnclosingTriangle ( InputArray points,OutputArray triangle)

  • points:待寻找包围三角形的2D点集
  • triangle:拟合出的三角形三个顶点坐标

4.拟合三角形的函数 minEnclosingTriangle()

minEnclosingCircle()

void cv::minEnclosingCircle ( InputArray points,

Point2f &center,

float &radius

  • points:待寻找包围圆形的2D点集
  • center:圆形的圆心。
  • radius:圆形的半径

拟合三角形和圆形的示例代码:

//点集拟合
void Point_set_fitting(){
  
    Mat img(500,500,CV_8UC3,Scalar::all(0));
    RNG &rng=theRNG();
    int i,count=rng.uniform(1,101);
    vector<Point> points;
    //生成随机点
    for(i=0;i<count;i++){
            Point  pt;
            pt.x=rng.uniform(img.cols/4,img.cols*3/4);
            pt.y=rng.uniform(img.rows/4,img.rows*3/4);
            points.push_back(pt);
    }
    //寻找包围点集的三角形
    vector<Point2f> triangle;
    double area= minEnclosingTriangle(points,triangle);
    //寻找包围点集的圆形
    Point2f center;
    float radius=0;
    minEnclosingCircle(points,center,radius);
    //创建两个图片用于输出结果
    img=Scalar ::all(0);
    Mat img2;
    img.copyTo(img2);
    //在图像中绘制坐标点
    for(i=0;i<count;i++){
        circle(img,points[i],3,Scalar(255,255,255),FILLED,LINE_AA);
        circle(img2,points[i],3,Scalar(255,255,255),FILLED,LINE_AA);
    }
    //绘制三角形
    for(i=0;i<3;i++){
        if(i==2){
            line(img,triangle[i],triangle[0],Scalar(255,255,255),1,16);
            break;
        }
        line(img,triangle[i],triangle[i+1],Scalar(255,255,255),1,16);
    }
    //绘制圆形
    circle(img2,center, cvRound(radius),Scalar(255,255,255),1,LINE_AA);
    //显示图像
    imwrite("/sdcard/DCIM/img.png",img);
    imwrite("/sdcard/DCIM/img2.png",img2);
}

三角形拟合的结果:

圆形拟合的结果:

目录
相关文章
|
12天前
|
计算机视觉 Python
OpenCV轮廓拟合与凸包的讲解与实战应用(附Python源码)
OpenCV轮廓拟合与凸包的讲解与实战应用(附Python源码)
70 0
|
12天前
|
计算机视觉 Python
OpenCV中线段、矩形、圆形、多边形的讲解与绘制实战(附Python源码)
OpenCV中线段、矩形、圆形、多边形的讲解与绘制实战(附Python源码)
55 0
|
12天前
|
计算机视觉
OpenCV(三十四):轮廓外接最大、最小矩形和多边形拟合
OpenCV(三十四):轮廓外接最大、最小矩形和多边形拟合
148 0
|
12天前
|
监控 API 计算机视觉
OpenCV这么简单为啥不学——1.4、基础标识绘制(绘制线line函数、rectangle函数绘制四边形、circle函数绘制圆形、putText函数绘制文字、putText绘制中文文字)
OpenCV这么简单为啥不学——1.4、基础标识绘制(绘制线line函数、rectangle函数绘制四边形、circle函数绘制圆形、putText函数绘制文字、putText绘制中文文字)
34 0
|
12天前
|
计算机视觉
OpenCV(十三):图像中绘制直线、圆形、椭圆形、矩形、多边形和文字
OpenCV(十三):图像中绘制直线、圆形、椭圆形、矩形、多边形和文字
49 0
|
5月前
|
数据安全/隐私保护 计算机视觉
opencv边缘检测加提取(圆形和矩形)
opencv边缘检测加提取(圆形和矩形)
44 0
|
5月前
|
计算机视觉 Python
OpenCV中绘制圆和直线
要在OpenCV中绘制圆和直线,可以使用以下方法: 1. 导入所需库:
30 1
|
7月前
|
存储 定位技术 C++
OpenCV-获取图像中直线上的数据
OpenCV-获取图像中直线上的数据
|
10天前
|
算法 计算机视觉
OpenCV高斯差分技术实现图像边缘检测
OpenCV高斯差分技术实现图像边缘检测
|
12天前
|
计算机视觉
OpenCV图像运动模糊
OpenCV图像运动模糊
16 0