opencv - cv::RotatedRect 中的非零像素数

Question

正如标题所说，我试图在 cv::Mat 的某个区域（即 RotatedRect 内）中找到非零像素的数量。

对于常规的 Rect，可以简单地在 ROI 上使用 countNonZeroPixels。然而，ROI 只能是常规（非旋转）矩形。

另一个想法是绘制旋转的矩形并将其用作蒙版。然而，openCV 既不支持绘制旋转的矩形也不支持 countNonZeroPixels 接受掩码。

有没有人有如何优雅地解决这个问题的解决方案？

谢谢 ！

Answer 1

好的，这是我的第一个看法。

这个想法是将图像反向旋转到矩形的旋转，然后在拉直的矩形上应用 roi。

• 如果旋转的矩形不完全在图像内，这将中断

• 您可以通过在旋转之前应用另一个 roi 来加快速度，以避免旋转整个图像......

  #include <highgui.h>
  #include <cv.h>
  
  
  // From http://stackoverflow.com/questions/2289690/opencv-how-to-rotate-iplimage
  cv::Mat rotateImage(const cv::Mat& source, cv::Point2f center, double angle)
  {
    cv::Mat rot_mat = cv::getRotationMatrix2D(center, angle, 1.0);
    cv::Mat dst;
    cv::warpAffine(source, dst, rot_mat, source.size());
    return dst;
  }
  
  int main()
  {
    cv::namedWindow("test1");
  
    // Our rotated rect
    int x = 300;
    int y = 350;
    int w = 200;
    int h = 50;
    float angle = 47;
    cv::RotatedRect rect = cv::RotatedRect(cv::Point2f(x,y), cv::Size2f(w,h), angle);
  
    // An empty image
    cv::Mat img = cv::Mat(cv::Size(640, 480), CV_8UC3);
  
    // Draw rotated rect as an ellipse to get some visual feedback
    cv::ellipse(img, rect, cv::Scalar(255,0,0), -1);
  
    // Rotate the image by rect.angle * -1
    cv::Mat rotimg = rotateImage(img, rect.center, -1 * rect.angle);
  
    // Set roi to the now unrotated rectangle
    cv::Rect roi;
    roi.x = rect.center.x - (rect.size.width / 2);
    roi.y = rect.center.y - (rect.size.height / 2);
    roi.width = rect.size.width;
    roi.height = rect.size.height;
  
    cv::imshow("test1", rotimg(roi));
    cv::waitKey(0);
  }
  

Answer 2

一种完全不同的方法可能是旋转图像（沿相反方向），并且仍然使用矩形 ROI 和 countNonZeroPixels。唯一的问题是您必须围绕 ROI 中心的枢轴旋转图像...

为了更清楚，请参阅附件示例：

Answer 3

为了避免在类似任务中旋转，我使用以下函数遍历 RotatedRect 中的每个像素：

double filling(Mat& img, RotatedRect& rect){

    double non_zero = 0;
    double total = 0;
    Point2f rect_points[4];
    rect.points( rect_points );

    for(Point2f i=rect_points[0];norm(i-rect_points[1])>1;i+=(rect_points[1]-i)/norm((rect_points[1]-i))){
        Point2f destination = i+rect_points[2]-rect_points[1];
        for(Point2f j=i;norm(j-destination)>1;j+=(destination-j)/norm((destination-j))){
            if(img.at<uchar>(j) != 0){
                non_zero+=1;
            }
            total+=1;
        }
    }

    return non_zero/total;
}

它看起来像通常在矩形上的迭代，但在每一步中，我们将单位 1px 向量添加到当前点，指向目的地。

这个循环不会遍历所有点并跳过几个像素，但这对我的任务来说没问题。

UPD：最好使用 LineIterator 进行迭代：

Point2f rect_points[4];
rect.points(rect_points);

Point2f x_start = rect_points[0];
Point2f x_end = rect_points[1];
Point2f y_direction = rect_points[3] - rect_points[0];

LineIterator x = LineIterator(frame, x_start, x_end, 4);
for(int i = 0; i < x.count; ++i, ++x){
    LineIterator y = LineIterator(frame, x.pos(), x.pos() + y_direction, 4);
    for(int j=0; j < y_count; j++, ++y){
        Vec4b pixel = frame.at<Vec4b>(y.pos);
        /* YOUR CODE HERE */
    }
}