python - 给定在 OpenCV/Python 中勾勒出“S”形边缘的轮廓，可以使用哪些方法沿着形状的中心绘制曲线？

Question

给定一个勾勒出字母 S 边缘的轮廓（例如在漫画 sans 中），我怎样才能沿着这个字母的脊椎获得一系列点，以便以后使用线条、三次样条或其他曲线表示技术来表示这个形状? 我想在 Python/OpenCV 中使用 30-40 个点来处理和表示形状。

形态骨架化可以对此有所帮助，但该操作似乎总是会产生错误的分支。有没有更好的方法将轮廓折叠成字母的“S”形？

在下面的示例中，您可以看到由形态骨架化产生的错误的“蛇舌”状分支。如果这是算法应该做的事情，我不知道说他们是错误的是否公平，但对我来说，我不希望他们在那里。

以下是漫画无字母：

骨架化的另一个问题是它的计算成本很高，但是如果你知道一种使它能够健壮地形成像树枝一样的“蛇舌”的方法，那么我会试一试。

Answer 1

实际上矢量化字体不是小问题而且相当棘手。要使用贝塞尔曲线正确矢量化字体，您需要跟踪。您可以使用许多库来跟踪图像，例如Potrace。我不熟悉使用 python，但根据我的经验，我使用 c++ 完成了类似的项目，如下所述：

A. 使用三次贝塞尔曲线拟合轮廓

这种方法很简单，虽然需要做很多工作。我相信如果您想拟合从细化中获得的骨骼，这也很有效。

1. 查找对象的轮廓/边缘，可以使用 OpenCV 函数findContours()
2. 整个形状无法使用单个三次贝塞尔曲线来表示，因此请使用Ramer-Douglas-Peucker (RDP)将它们分成几段。这一步重要的是，不要删除任何点，仅使用 RDP 来分割点。请参阅下图中的彩色部分。
3. 对于每个段，其中S是一组 n 点S = (s0, s1,...Sn) ，使用最小二乘拟合拟合三次贝塞尔曲线

最小二乘拟合图示：

B. 分辨率分辨率独立曲线渲染

本文中描述的这种方法非常复杂，但却是可用于显示矢量字体的最佳算法之一：

1. 寻找轮廓（同方法A）
2. 使用 RDP，与方法 A 不同，使用 RDP 去除点，以便简化轮廓。
3. 进行 delaunay 三角剖分。
4. 使用论文中描述的方法在外边缘绘制贝塞尔曲线

Answer 2

以下简单的想法可能有用。

1. 计算外轮廓的中轴。这将确保曲线的连通性。

2. 找出分支点。根据其长度，您可以删除它们以消除“蛇舌”问题。

希望能帮助到你。