c# - 将像素转换为多边形

Question

我有一张卫星图像，我想获得所有果岭区域。在实践中，我需要从 bmp 加载图像，选择一种颜色和容差并获得许多多边形，这些多边形是照片中的绿色区域。我如何在 C# 中做到这一点？（我需要这个用于飞行模拟）

Answer 1

好吧，第一步是确定给定像素是否在该区域内。我认为这很简单。然后，您可以创建“开”或“关”的像素区域。

然后你需要将像素转换为多边形。如何做到这一点取决于您需要的粒度。如果您想要高精度，您可以使用Marching Squares从您的区域获取多边形。如果您需要简单的多边形，您将需要更高级的方法来追踪边界。

Answer 2

唔。听起来像“魔棒”算法（来自具有该名称的 PhotoShop/PSP 中的控件，允许您单击一个像素以选择某个颜色阈值内的所有相邻像素）。

因此，第一步是在位图上选择一个被标识为“绿色”的像素，该像素应该是多边形的一部分。然后，您可以从该点递归地向左、向右、向上和向下移动，并测试该点的像素是否在您从原始像素颜色设置的阈值范围内。如果该点在阈值内且尚未在集合中，则将其添加到集合中，并继续遍历；如果该点不够“绿色”，或者已经被映射，则返回。有一些方法可以通过限制后续递归调用可以遍历的方向来限制“回溯”。例如，假设我们打了四个电话，向上、向下、向左和向右移动。从“原点”向左传输的呼叫只能从该点开始向左或向上传输的进一步呼叫。

现在你有了一组像素，大致对应一组几何点。然后，您必须确定定义多边形边界的这些点的子集。这被称为计算这些点的“凸包”，维基百科有许多可以用 C# 实现的算法：http ://en.wikipedia.org/wiki/Convex_hull_algorithms 。

最容易理解的可能是格雷厄姆扫描：将所有点排列成一个列表，从第一个点（A）开始，画一条线到第二个点（B），然后判断从B点到第三个点（C）的直线是否构成“左转” ” 或从 A 到 B 的方向“右转”。如果是“左转”，请通过绘制从 B 到 C 的线来转弯，然后像以前一样将该线与从 C 到 D 的线进行比较. 如果是“右转”，那么忘记 B 作为凸包的可能顶点，从 A 画到 C，然后检查 C 到 D 的线是否是左转。每当您看到“右转”时，请忽略定义线的三个点的当前“中间点”，而是在其他两个点之间画一条线。继续，将列表从最后一点绕回 A，直到这些点定义了一系列线，这些线都从最后一条线的方向“左转”。这是点集的“凸包”，它可以在 NlogN 时间内对任何点列表完成。

明白“凸壳”就是这样；您永远无法从中获得凹形（如星星）。如果这很重要，您将需要调整算法以允许一些“右转”但不允许任何线段交叉。

Answer 3

使用 LockBits 并遍历每个字节（取决于像素格式 - 索引图像使用调色板，因此您需要首先询问它以获得在容差范围内的调色板索引 - 对于非索引（和非 1bpp/16ppgreyscale），您可以访问直接颜色通道 - 请参阅GDI+ FAQ以获取帮助）。您范围内的每个彩色像素都可以直接写入另一个图像（即只有您想要的像素 - 其余像素填充不可见像素 - Alpha 0） - 或写入集合。我个人会先做前者。这非常快（如果您使用 LockBits）。然后是使用像素行走算法的边缘检测来计算“碎片”（如果您愿意，可以使用不规则多边形）。AForge 库可能会在这里为您提供帮助。