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我一直在使用函数文件[ret]=drawellipse(x,y,a,b,angle,steps,color,img)。通过脚本文件调用函数在图像中绘制随机椭圆。但是一旦我设置了随机中心点（x，y）和随机a，b，椭圆相交的可能性很大。如何防止交叉路口？（我应该画出彼此分离的椭圆）好吧，在这里我有一个函数文件，用于检查椭圆是否重叠，overlap = overlap_ellipses(x0,y0,a0,b0,angle0,x1,y1,a1,b1,angle1). 如果两个椭圆重叠，则'overlap=1'，否则'overlap=0'。基于所有这些，我在命令窗口中进行了测试：

x=rand(4,1)*400;  % x and y are the random coodinates for the center of ellipses
y=rand(4,1)*400;
a=[50 69 30 60];  % major axis   for a and b, i intend to use random also in the future
b=[20 40 10 40];  % minor axis
angle=[30 90 45 0]; % angle of ellipse
steps=10000;
color=[255 0 0];   % inputs for another function file to draw the ellipse
img=zeros(500,500,3);

下面我想显示椭圆if overlap==0，'如果重叠==1'，减少a和b，直到没有交集。最后，要显示 img。

for i=1:length(x)
img=drawellipse(x(i),y(i),a(i),b(i),angle(i),steps,color,img);
end

现在对我来说，我很难编写中间部分。我如何使用 if 语句来获取值overlap以及如何使索引对应于我需要绘制的椭圆。

我测试了一下

for k=1:(length(x)-1)
overlap = overlap_ellipses(x(1),y(1),a(1),b(1),angle(1),x(1+k),y(1+k),a(1+k),b(1+k),angle(1+k))
end

它返回 

overlap=0
overlap=0
overlap=1

它不是 [0 0 1]。我无法弄清楚，因此卡在了这个过程中。最终的图像应该看起来像这个voronoi 椭圆图中的图片。（任何两个椭圆之间没有交集）

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3 回答 3

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假设您正在将椭圆绘制到光栅图形图像中，您可以计算您必须为椭圆绘制的像素，检查图像中的这些像素是否仍然是背景颜色，只有在答案是肯定的情况下才绘制椭圆, 否则拒绝它（因为其他东西，即另一个椭圆，在路上）并尝试其他x,y和.ab

或者，您可以将图像分割成矩形（不一定大小相等）并在每个矩形中放置一个椭圆，选择 x,y,a,b 使得没有椭圆超过其矩形 - 然后椭圆也不能重叠，但它取决于你的椭圆放置应该有多少“随机性”这是否足够。

数学上严格的方法是存储每个绘制的椭圆的 x,y,a,b，并且对于每个新椭圆，通过求解两个二次方程的系统，对它们中的每一个进行成对检查它们是否具有共同点。但是，这可能有点复杂，尤其是当角度不为 0 时。

编辑以响应添加的代码：您可以在循环内确定它们，而不是在循环之前修复所有x' 和'。y由于您知道需要多少个椭圆，但不知道必须采样多少个，因此您需要一个while循环。您提供的测试循环可能会派上用场，但您需要将所有先前的椭圆与循环迭代中创建的椭圆进行比较，而不是第一个。

i=1;
while (i<=4) %# or length(a), or, more elegantly, some pre-defined max
    x(i) = rand*400; y(i) = rand*400; %# or take x and y as givren and decrease a and b
    %# now, check overlap for given center
    overlap = false;
    for k=1:(i-1)
       overlap = overlap || overlap_ellipses(x(i),y(i),a(i),b(i),angle(i),x(k),y(k),a(k),b(k),angle(k))
    end
    if (~overlap)
        img = drawellipse(x(i),y(i),a(i),b(i),angle(i),steps,color,img);
        i = i+1; %# determine next ellipse
    end %# else x(i) and y(i) will be overwritten in next while loop iteration
end

当然，如果a和b是固定的，如果不幸地放置了已经存在的椭圆，则可能没有椭圆适合图像尺寸，从而导致无限循环。关于您保持中心固定并减小椭圆大小直到适合的计划：您的overlap_ellipses方法来自哪里？也许它可以适应返回一个椭圆需要缩小以适应另一个椭圆的因子（如果它已经适合，则为 1）？

于 2011-10-20T11:07:19.280 回答
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一种选择是跟踪所有已绘制的椭圆，并确保下一组[x,y,a,b]不会产生与现有椭圆相交的新椭圆。您可以调用随机数，直到找到一个满足条件的集合，或者一旦您有一个违反条件的集合，减小a和/或b直到没有交集发生。

于 2011-10-20T11:06:13.990 回答
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@arne.b （第一个）提出的解决方案是栅格化非重叠椭圆的好方法。

让我用一个例子来说明这个想法。我将扩展我之前的答案：

%# color image
I = imread('pears.png');
sz = size(I);

%# parameters of ellipses
num = 7;
h = zeros(1,num);
clr = lines(num);             %# color of each ellipse
x = rand(num,1) .* sz(2);     %# center x-coords
y = rand(num,1) .* sz(1);     %# center y-coords
a = rand(num,1) .* 200;       %# major axis length
b = rand(num,1) .* 200;       %# minor axis length
angle = rand(num,1) .* 360;   %# angle of rotation

%# label image, used to hold rasterized ellipses
BW = zeros(sz(1),sz(2));

%# randomly place ellipses one-at-a-time, skip if overlaps previous ones
figure, imshow(I)
axis on, hold on
for i=1:num
    %# ellipse we would like to draw directly on image matrix
    [ex,ey] = calculateEllipse(x(i),y(i), a(i),b(i), angle(i), 100);

    %# lets plot the ellipse (overlayed)
    h(i) = plot(ex,ey, 'LineWidth',2, 'Color',clr(i,:));

    %# create mask for image pixels inside the ellipse polygon
    mask = poly2mask(ex,ey,sz(1),sz(2));

    %# get the perimter of this mask
    mask = bwperim(mask,8);

    %# skip if there is an existing overlapping ellipse
    if any( BW(mask)~=0 ), continue, end

    %# use the mask to place the ellipse in the label image
    BW(mask) = i;
end
hold off
legend(h, cellstr(num2str((1:num)','Line%d')), 'Location','BestOutside')    %'

%# set pixels corresponding to ellipses using specified colors
clr = im2uint8(clr);
II = I;
for i=1:num
    BW_ind = bsxfun(@plus, find(BW==i), prod(sz(1:2)).*(0:2));
    II(BW_ind) = repmat(clr(i,:), [size(BW_ind,1) 1]);
end
figure, imshow(II, 'InitialMagnification',100, 'Border','tight')

all_overlayed_ellipses rasterized_nonoverlapping_ellipses

注意重叠测试是如何按照添加椭圆的顺序执行的，因此在绘制 Line1（蓝色）和 Line2（绿色）之后，将跳过 Line3（红色），因为它与之前的其中一个重叠，依此类推休息...

于 2011-10-25T23:52:09.073 回答