このアプローチはポイントでのみ機能します。このためのマスクを作成する必要はありません。
主なアイデアは次のとおりです。
- 輪郭上の欠陥を見つける
- 少なくとも 2 つの欠陥を見つけた場合は、最も近い 2 つの欠陥を見つけます
- 最も近い 2 つの欠陥の間の点を輪郭から削除します
- 新しい輪郭で 1 からやり直す
次の結果が得られます。ご覧のとおり、滑らかな欠陥 (例: 7 番目の画像) にはいくつかの欠点がありますが、はっきりと見える欠陥にはかなりうまく機能します。これで問題が解決するかどうかはわかりませんが、出発点になる可能性があります。実際には、かなり高速である必要があります (以下のコード、特にremoveFromContour関数を確実に最適化できます)。また、このアプローチの唯一のパラメーターは凸状欠陥の量であるため、小さな欠陥ブロブと大きな欠陥ブロブの両方でうまく機能します。
#include <opencv2/opencv.hpp>
using namespace cv;
using namespace std;
int ed2(const Point& lhs, const Point& rhs)
{
return (lhs.x - rhs.x)*(lhs.x - rhs.x) + (lhs.y - rhs.y)*(lhs.y - rhs.y);
}
vector<Point> removeFromContour(const vector<Point>& contour, const vector<int>& defectsIdx)
{
int minDist = INT_MAX;
int startIdx;
int endIdx;
// Find nearest defects
for (int i = 0; i < defectsIdx.size(); ++i)
{
for (int j = i + 1; j < defectsIdx.size(); ++j)
{
float dist = ed2(contour[defectsIdx[i]], contour[defectsIdx[j]]);
if (minDist > dist)
{
minDist = dist;
startIdx = defectsIdx[i];
endIdx = defectsIdx[j];
}
}
}
// Check if intervals are swapped
if (startIdx <= endIdx)
{
int len1 = endIdx - startIdx;
int len2 = contour.size() - endIdx + startIdx;
if (len2 < len1)
{
swap(startIdx, endIdx);
}
}
else
{
int len1 = startIdx - endIdx;
int len2 = contour.size() - startIdx + endIdx;
if (len1 < len2)
{
swap(startIdx, endIdx);
}
}
// Remove unwanted points
vector<Point> out;
if (startIdx <= endIdx)
{
out.insert(out.end(), contour.begin(), contour.begin() + startIdx);
out.insert(out.end(), contour.begin() + endIdx, contour.end());
}
else
{
out.insert(out.end(), contour.begin() + endIdx, contour.begin() + startIdx);
}
return out;
}
int main()
{
Mat1b img = imread("path_to_mask", IMREAD_GRAYSCALE);
Mat3b out;
cvtColor(img, out, COLOR_GRAY2BGR);
vector<vector<Point>> contours;
findContours(img.clone(), contours, RETR_EXTERNAL, CHAIN_APPROX_NONE);
vector<Point> pts = contours[0];
vector<int> hullIdx;
convexHull(pts, hullIdx, false);
vector<Vec4i> defects;
convexityDefects(pts, hullIdx, defects);
while (true)
{
// For debug
Mat3b dbg;
cvtColor(img, dbg, COLOR_GRAY2BGR);
vector<vector<Point>> tmp = {pts};
drawContours(dbg, tmp, 0, Scalar(255, 127, 0));
vector<int> defectsIdx;
for (const Vec4i& v : defects)
{
float depth = float(v[3]) / 256.f;
if (depth > 2) // filter defects by depth
{
// Defect found
defectsIdx.push_back(v[2]);
int startidx = v[0]; Point ptStart(pts[startidx]);
int endidx = v[1]; Point ptEnd(pts[endidx]);
int faridx = v[2]; Point ptFar(pts[faridx]);
line(dbg, ptStart, ptEnd, Scalar(255, 0, 0), 1);
line(dbg, ptStart, ptFar, Scalar(0, 255, 0), 1);
line(dbg, ptEnd, ptFar, Scalar(0, 0, 255), 1);
circle(dbg, ptFar, 4, Scalar(127, 127, 255), 2);
}
}
if (defectsIdx.size() < 2)
{
break;
}
// If I have more than two defects, remove the points between the two nearest defects
pts = removeFromContour(pts, defectsIdx);
convexHull(pts, hullIdx, false);
convexityDefects(pts, hullIdx, defects);
}
// Draw result contour
vector<vector<Point>> tmp = { pts };
drawContours(out, tmp, 0, Scalar(0, 0, 255), 1);
imshow("Result", out);
waitKey();
return 0;
}
アップデート
近似輪郭で作業する (例: CHAIN_APPROX_SIMPLEinを使用findContours) 方が高速かもしれませんが、輪郭の長さは を使用して計算する必要がありますarcLength()。
これは、のスワッピング部分で置き換えるスニペットですremoveFromContour:
// Check if intervals are swapped
if (startIdx <= endIdx)
{
//int len11 = endIdx - startIdx;
vector<Point> inside(contour.begin() + startIdx, contour.begin() + endIdx);
int len1 = (inside.empty()) ? 0 : arcLength(inside, false);
//int len22 = contour.size() - endIdx + startIdx;
vector<Point> outside1(contour.begin(), contour.begin() + startIdx);
vector<Point> outside2(contour.begin() + endIdx, contour.end());
int len2 = (outside1.empty() ? 0 : arcLength(outside1, false)) + (outside2.empty() ? 0 : arcLength(outside2, false));
if (len2 < len1)
{
swap(startIdx, endIdx);
}
}
else
{
//int len1 = startIdx - endIdx;
vector<Point> inside(contour.begin() + endIdx, contour.begin() + startIdx);
int len1 = (inside.empty()) ? 0 : arcLength(inside, false);
//int len2 = contour.size() - startIdx + endIdx;
vector<Point> outside1(contour.begin(), contour.begin() + endIdx);
vector<Point> outside2(contour.begin() + startIdx, contour.end());
int len2 = (outside1.empty() ? 0 : arcLength(outside1, false)) + (outside2.empty() ? 0 : arcLength(outside2, false));
if (len1 < len2)
{
swap(startIdx, endIdx);
}
}
または
たとえば。
