最小外接矩形法
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识别多边形中心点的方法全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:多边形是一个平面图形,由若干个线段组成,每个线段都相邻接且不相交,而且首尾相连,形成一个封闭图形。
多边形的中心点是指多边形的质心,也是多边形的重心。
识别多边形中心点是在计算机视觉和图像处理中一个重要的问题,可以帮助我们进行图像分析、目标定位等相关任务。
本文将介绍几种常用的方法来识别多边形的中心点。
方法一:几何中心法在数学几何中,多边形中心点通常是指多边形的“几何中心”,也称几何质心。
几何中心法是最简单直观的方法,通过计算多边形的顶点坐标的平均值来得到多边形的中心点。
具体步骤如下:1. 对多边形的所有顶点坐标进行求和,并除以顶点的个数,得到一个平均坐标作为中心点的坐标。
2. 将得到的中心点坐标绘制在多边形的内部,即可得到多边形的中心点。
这种方法简单易行,适用于正规的凸多边形。
但对于不规则的凸多边形或凹多边形,可能会得到与我们期望不同的结果。
重心法也是一种常用的计算多边形中心点的方法。
重心是一个物理学和工程学概念,是指一个图形的“平均质量点”。
在数学上,一个多边形的重心定义为其所有小面积的中点的平均。
计算多边形的重心的方法是将多边形分解成多个三角形,计算每个三角形的重心,最后取所有三角形重心的平均值作为多边形的重心。
具体步骤如下:1. 将多边形分解成若干个三角形,可以采用三角剖分算法进行分解。
2. 计算每个三角形的重心,即三个顶点坐标的平均值。
通过重心法计算多边形中心点,可以更准确地反映多边形的形状和结构。
但对于复杂的多边形,计算过程可能比较复杂。
方法三:最小外接矩形法最小外接矩形法是另一种计算多边形中心点的方法。
这种方法不需要对多边形进行三角剖分,而是根据多边形的外包矩形来确定多边形的中心点。
计算多边形的最小外接矩形的步骤如下:1. 找到多边形的外包矩形,即包含多边形的最小矩阵。
最小外接矩形法适用于不规则多边形的中心点计算,并且计算效率高,较为简单。
最小外接矩形原理最小外接矩形原理是一种经典的计算几何方法,它用于解决问题如何用最小的矩形来包含给定的点集。
这个方法在图形识别、图像处理、计算机视觉、机器人控制等领域得到广泛应用。
1. 整体思路最小外接矩形算法的核心思想是寻找包围点集的最小矩形,这个矩形的特点是其边缘经过点集上的某些点。
仿佛在给一个矩形铁丝网,然后用手将它塚在点集上使得这个矩形的边正好经过点集上某些点,这样得到的矩形就是最小外接矩形(Minimum Bounding Rectangle,MBR)。
2. 算法分类一般而言,最小外接矩形算法有两种种类:顺时针旋转和平面扫描。
顺时针旋转法:顺时针旋转法的基本思路是将点集沿逆时针方向旋转,然后找到对应点集的最小外接矩形。
这个算法可以使用旋转角度的技术来实现,并在选出最小包围矩形时实时更新候选矩形。
平面扫描法:平面扫描算法通常基于一个简单和直观的想法,即按特定方向将点集排序,并查找距离相同的两个点,在这样的基础上,可以根据其距离和方向构建最小包围矩形。
3. 算法实现无论采用什么样的算法,最小外接矩形的实现主要分为以下几个步骤:· 先找到点集中的最大和最小x、y坐标,并计算出矩形的初始宽度和高度。
· 将初始矩形的中心放在点集的中心,并旋转最小旋转角度,更新最优矩形(距离=宽度×高度)。
· 从该点向其他点扫描,并计算得到其他可能的包围矩形,最终找到最小的包围矩形。
相比平面扫描法,旋转法相对简单明了,我们这里就以旋转法为例进行实践。
C++代码实现如下:```c++ #include<iostream> #include<cstdio>#include<cmath> #include<algorithm> using namespace std; #define maxn 100005 const double eps=1e-10; // 浮点数的eps struct complex { double x,y; complex(double x=0,double y=0):x(x),y(y) {} };inline complex operator +(complex a,complexb){return complex(a.x+b.x,a.y+b.y);} inline complexoperator -(complex a,complex b){return complex(a.x-b.x,a.y-b.y);} inline complex operator *(complexa,complex b){return complex(a.x*b.x-a.y*b.y,a.x*b.y+a.y*b.x);}int n,top; double d[maxn],ans_w,ans_h; complexp[maxn],st[maxn],h[maxn],w,var;inline double dist(complex a,complex b) {returnsqrt((b.x-a.x)*(b.x-a.x)+(b.y-a.y)*(b.y-a.y));} //计算距离inline bool cmp(const complex &a,const complex&b) { return (a.x==b.x)?(a.y<b.y):(a.x<b.x); } inline double angle(complex a) {returnatan2(a.y,a.x);} inline double ang(complexa,complex b,complex c) {return fabs(angle(a-b)-angle(c-b));}inline void init() { top=1;sort(p+1,p+1+n,cmp); for(int i=1;i<=n;++i){ while(top>1 && (h[top]-h[top-1])*(p[i]-h[top-1])<=0) --top;h[++top]=p[i]; } w=h[top]-h[1]; for(inti=2;i<top;++i)if(ang(h[1],h[i],h[top])<ang(h[1],w,h[top]))w=h[i]-h[1]; for(int i=1;i<=top;++i)d[i]=dist(h[i],h[i%top+1]); }inline void solve() { int j=2;var.x=ans_w; var.y=ans_h; for(inti=1;i<=top;++i){ while((w*(h[i]+st[j])-w*st[j-1]).y >=0) j=j+1>top?1:j+1; // 更新答案double new_w=dist(h[i],st[j]), new_h=fabs((w*(h[i]-st[j])).y); if(new_w*var.y-var.x*new_h<ans_w*ans_h*eps){ ans_w=new_w; ans_h=new_h;var.x=ans_w;var.y=ans_h; } } }int main() { int T; scanf("%d",&T);while(T--) { scanf("%d",&n);for(int i=1;i<=n;++i)scanf("%lf%lf",&p[i].x,&p[i].y); if(n==1){ printf("0.00\n"); continue; } init();ans_w=hypot(w.x,w.y);ans_h=0; // 初始答案solve(); swap(ans_w,ans_h);printf("%.2lf\n",ans_w*ans_h); if(T)printf("\n"); } return 0; } ```4. 总结最小外接矩形算法是一种实用的算法,在很多计算机应用中有着广泛的应用。
最小外接矩形主轴法一、最小外接矩形与主轴法的定义最小外接矩形(Minimum Bounding Rectangle,MBR)是一种用于描述二维空间中点集或几何形状边界的最小矩形的方法。
主轴法(Major Axis Theorem)是一种基于几何原理,通过找到最小外接矩形的中心点和主轴来确定矩形的方法。
二、主轴法原理及其算法实现主轴法的基本原理是找到一个方向,使得在该方向上最小外接矩形的边界点到中心的距离最小。
这个方向就是最小外接矩形的主轴方向。
在二维空间中,最小外接矩形有水平和垂直两个主轴方向。
算法实现上,首先需要计算所有点的质心,然后找到围绕质心旋转的点集分布的旋转主轴。
通过旋转主轴和质心可以确定最小外接矩形的两个主轴方向。
最后,根据主轴方向和质心坐标可以确定最小外接矩形的四个角点坐标。
三、主轴法在最小外接矩形计算中的应用主轴法在最小外接矩形计算中有广泛的应用。
例如,在地图分析、数据可视化、计算机图形学、模式识别等领域中,经常需要计算一组点或形状的最小外接矩形。
通过使用主轴法,可以快速准确地找到这些矩形,进而进行进一步的分析和处理。
四、最小外接矩形主轴法的优缺点优点:1.算法简单易实现,计算速度快。
2.可以快速准确地找到最小外接矩形。
3.可以处理任意形状和方向的点集或几何形状。
缺点:1.对于一些特殊形状的点集或几何形状,可能会出现主轴方向的判断误差,影响计算精度。
2.对于一些边界模糊或不规则的点集或几何形状,最小外接矩形的计算结果可能会不准确。
3.在高维空间中,最小外接矩形的计算变得更加复杂,需要更高级的算法和技术。
五、主轴法在计算机图形学中的其他应用除了最小外接矩形计算,主轴法在计算机图形学中还有其他应用。
例如,在碰撞检测中,可以使用主轴法快速判断两个物体是否相交;在动画制作中,可以使用主轴法确定物体旋转的中心点和旋转方向;在几何变换中,可以使用主轴法确定旋转、平移等变换操作的中心点和方向。
halcon-smallest_rectangle2返回最⼩外接任意⾓度矩形数据最⼩外接矩形:最⼩外接矩形长宽的⼀半称为长宽半轴,长轴⽅向称为区域的⽅向存在任意⾓度的称为rect2,⽔平竖直的矩形称为rect1在HDevelop中read_image (Image, 'D:/bb/tu/5.jpg')rgb1_to_gray(Image,Image1)threshold (Image1, Region,[75] , [90])smallest_rectangle2 (Region, Row, Column, Phi, Length1, Length2)*返回最⼩外接任意⾓度矩形数据*参数1:输⼊区域*参数2:最⼩外接矩形的中⼼点的⾏坐标-y坐标*参数3:最⼩外接矩形的中⼼点的列坐标-x坐标*参数4:最⼩外接矩形的长边与图像坐标系x轴的夹⾓,,范围为-1.5707963265到+1.5707963265弧度(-90°到+90°)* x轴算起逆时针时⾓度为正,顺时针是⾓度为负*参数5:最⼩外接矩形的短边(宽度 width)*参数6:最⼩外接矩形的长边(长度 height)get_image_size (Image1, Width, Height)dev_open_window(10,10,Width, Height,'black',WindowHandle)dev_display(Region)dev_open_window(10,10,Width, Height,'black',WindowHandle1)gen_rectangle2(Rectangle,Row,Column,Phi,Length1,Length2)*⽣成任意⾓度矩形区域*参数1:Rectangle输出任意⾓度矩形区域*参数2:Row 矩形中⼼点⾏坐标*参数3:Column矩形中⼼点列坐标*参数4:Phi⾓度*参数5:Length1矩形宽度的⼀半*参数6:Length2矩形长度的⼀半dev_display(Rectangle)在QtCreator中HObject ho_Image, ho_Image1, ho_Region, ho_Rectangle;HTuple hv_Row, hv_Column, hv_Phi, hv_Length1;HTuple hv_Length2, hv_Width, hv_Height, hv_WindowHandle;HTuple hv_WindowHandle1;ReadImage(&ho_Image, "D:/bb/tu/5.jpg");Rgb1ToGray(ho_Image, &ho_Image1);Threshold(ho_Image1, &ho_Region, 75, 90);SmallestRectangle2(ho_Region, &hv_Row, &hv_Column, &hv_Phi, &hv_Length1, &hv_Length2);//返回最⼩外接任意⾓度矩形数据//参数1:输⼊区域//参数2:最⼩外接矩形的中⼼点的⾏坐标-y坐标//参数3:最⼩外接矩形的中⼼点的列坐标-x坐标//参数4:最⼩外接矩形的长边与图像坐标系x轴的夹⾓,,范围为-1.5707963265到+1.5707963265弧度(-90°到+90°)// x轴算起逆时针时⾓度为正,顺时针是⾓度为负//参数5:最⼩外接矩形的短边(宽度 width)//参数6:最⼩外接矩形的长边(长度 height)GetImageSize(ho_Image1, &hv_Width, &hv_Height);SetWindowAttr("background_color","black");OpenWindow(10,10,hv_Width,hv_Height,0,"visible","",&hv_WindowHandle);HDevWindowStack::Push(hv_WindowHandle);if (HDevWindowStack::IsOpen())DispObj(ho_Region, HDevWindowStack::GetActive());SetWindowAttr("background_color","black");OpenWindow(10,10,hv_Width,hv_Height,0,"visible","",&hv_WindowHandle1);HDevWindowStack::Push(hv_WindowHandle1);GenRectangle2(&ho_Rectangle, hv_Row, hv_Column, hv_Phi, hv_Length1, hv_Length2);//⽣成任意⾓度矩形区域//参数1:Rectangle输出任意⾓度矩形区域//参数2:Row 矩形中⼼点⾏坐标//参数3:Column矩形中⼼点列坐标//参数4:Phi⾓度//参数5:Length1矩形宽度的⼀半//参数6:Length2矩形长度的⼀半if (HDevWindowStack::IsOpen())DispObj(ho_Rectangle, HDevWindowStack::GetActive());。
opencvsharp 不规则四边形转矩形-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容可以包括以下内容:概述部分是文章的引言,用于介绍本文所要讨论的课题以及其背景和意义。
本文主要探讨OpencvSharp在处理不规则四边形转矩形中的应用。
不规则四边形是指具有四个边长不相等、四个内角不相等的四边形。
在计算机视觉领域,将不规则四边形转换为矩形是一个常见的问题。
不规则四边形转矩形的目的在于简化几何形状,使得进一步的计算和分析更加方便和准确。
通过将不规则四边形转换为矩形,可以利用矩形的性质进行更加高效的图像处理和模式识别。
OpencvSharp是一个基于开源计算机视觉库OpenCV的C封装。
它提供了丰富的图像处理和分析功能,包括形状检测、边缘检测、轮廓提取等。
在不规则四边形转矩形的应用中,OpencvSharp提供了一些方便的函数和算法,可以快速实现不规则四边形转矩形的过程。
本文将介绍不规则四边形的定义和特点,以及OpencvSharp在处理不规则四边形转矩形中的应用。
同时,还将详细描述实现不规则四边形转矩形的算法和步骤。
最后,将总结不规则四边形转矩形的方法和技巧,并对OpencvSharp在这一应用中的效果进行评价。
同时,展望不规则四边形转矩形在计算机视觉领域的发展前景。
通过本文的阅读,读者将能够了解不规则四边形转矩形的基本概念、OpencvSharp的使用方法以及不规则四边形转矩形在计算机视觉领域的应用前景。
1.2文章结构文章结构部分是用来介绍整篇文章的组织结构和各个部分的内容。
在本篇文章中,按照给定的目录,文章结构可以如下描述:本篇文章主要包含三个部分:引言、正文和结论。
1. 引言部分包括概述、文章结构、目的和总结四个小节。
概述部分将简要介绍不规则四边形转矩形的问题以及其在计算机视觉领域中的应用。
文章结构部分则是当前所在的部分,主要介绍整篇文章的组织结构。
目的部分将具体阐述本篇文章的目标和意义。
棱长总和求解技巧棱长总和求解技巧在几何学中,我们经常会遇到求解多边形的棱长总和的问题。
这个问题在实际应用中非常常见,比如计算房屋的周长、计算电线的长度等等。
在本文中,我将介绍一些求解棱长总和的技巧和方法。
1. 多边形的本质在求解多边形的棱长总和之前,我们需要明确多边形的本质。
多边形是由一系列相连的线段构成的封闭图形。
因此,多边形的棱长总和就是多边形的周长。
2. 多边形的分类多边形可以分为简单多边形和复杂多边形。
简单多边形是指没有自交的多边形,即多边形的任意两条边不相交;复杂多边形则允许存在自交现象。
根据多边形的分类,我们可以选择不同的方法来求解棱长总和。
3. 简单多边形的棱长总和求解对于简单多边形,我们可以使用边界框定理来求解棱长总和。
边界框定理指出,对于任意一个简单多边形,它的周长等于它的最小外接矩形的周长。
首先,我们需要找到简单多边形的最小外接矩形。
最小外接矩形是一个与多边形紧密相连的最小矩形。
然后,我们可以通过计算最小外接矩形的边长之和来得到简单多边形的棱长总和。
4. 复杂多边形的棱长总和求解对于复杂多边形,我们可以使用三角剖分法来求解棱长总和。
三角剖分是将一个复杂多边形划分为一系列三角形的过程。
首先,我们需要将复杂多边形进行三角剖分。
有很多方法可以进行三角剖分,比如三角形切割法、Delaunay剖分等。
通过三角剖分,我们可以将复杂多边形划分为多个简单多边形。
然后,我们可以分别求解每个简单多边形的棱长总和,再将它们相加得到复杂多边形的棱长总和。
5. 求解实际问题的棱长总和在实际应用中,我们可能会遇到一些特殊的问题,比如不规则多边形的棱长总和求解。
对于这类问题,我们可以使用近似方法来求解。
近似方法是通过将复杂问题转化为简单问题来求解。
比如,我们可以将不规则多边形分解为若干个简单多边形,再分别求解它们的棱长总和,最后将它们相加得到不规则多边形的棱长总和。
6. 使用计算工具求解棱长总和对于复杂的多边形,手工计算棱长总和可能会非常繁琐和困难。
轮廓常见特征值1. 引言轮廓是指物体边界在图像中的外形。
在计算机视觉中,轮廓是一种重要的特征,可用于分割、识别和跟踪图像中的物体。
轮廓常见特征值是指用来描述轮廓形状和结构的数值指标。
本文将从不同的角度探讨常见的轮廓特征值,并介绍其在计算机视觉中的应用。
2. 常见轮廓特征值2.1 周长周长是指轮廓的封闭曲线的长度。
在计算中,可以通过对轮廓上所有像素点的距离进行累加来计算周长。
周长通常用来衡量物体的大小,对于物体的分割和测量非常有用。
2.2 面积面积是指轮廓所围成的区域的大小。
计算轮廓的面积可以采用像素计数法或多边形面积计算法。
轮廓面积在图像分割、形状匹配等任务中起着重要的作用。
2.3 矩矩是一种表示轮廓形状和结构的数值特征。
矩可以分为几何矩和中心矩两种。
几何矩描述了轮廓的位置、大小和朝向,而中心矩描述了轮廓的平均灰度和形状。
矩在形状匹配、图像识别和目标跟踪中被广泛应用。
2.4 最大外接矩形和最小外接矩形最大外接矩形是能够完全包围轮廓的最小面积矩形。
最小外接矩形是能够刚好包围轮廓的最小面积矩形。
最大外接矩形可以用来估计物体的朝向和形状,最小外接矩形可以用来计算轮廓的紧凑性和几何特征。
2.5 凸包凸包是能够完全包围轮廓的最小凸多边形。
凸包可以用来检测和描述轮廓的几何形状。
对于不规则形状的轮廓,凸包可以提供有效的形状变量。
2.6 离心率离心率是描述椭圆轮廓形状的一个指标。
离心率接近于0时,表示轮廓接近于一个圆形;离心率接近于1时,表示轮廓接近于一个线段。
离心率在图像分割和形状匹配中经常被使用。
3. 轮廓特征值的应用3.1 目标检测和识别轮廓特征值可以用来描述和比较不同目标的形状和结构。
通过提取目标的轮廓特征值,可以实现目标的检测和识别。
例如,可以通过比较目标的矩特征来判断是否为同一类别的物体。
3.2 图像分割轮廓特征值可以用来分割图像中的不同物体和区域。
通过计算轮廓的面积、周长和形状特征,可以实现图像的自动分割。