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OpenCV中判斷點在矩形中的方法

目錄

1.問題

2.思路

3.實現

4.資料


1.問題

如圖1.1所示,有紅色和藍色兩個點,如何判斷點相對於矩形的位置呢?

2.思路

首先,我們知道OpenCV中有一個函式:pointPolygonTest()。它的作用是判斷一個點是否在輪廓中,基本用法如下:

C++: double pointPolygonTest(InputArray contour, Point2f pt, bool measureDist);
           當measureDist設定為true時,若返回值為正,表示點在輪廓內部,返回值為負,表示在輪廓外部,返回值為0,表示在輪廓上。 
           當measureDist設定為false時,若返回值為+1,表示點在輪廓內部,返回值為-1,表示在輪廓外部,返回值為0,表示在輪廓上。

這也就是說,如果我們能夠把RotateRect類的物件表示成輪廓,就可以直接呼叫pointPolygonTest()來進行分析了點的相對位置了。

在這裡,我對RotatedRect的成員進行簡單的梳理:

RotatedRect ():

建構函式:

1.利用浮點引數進行構造:形心、長寬、旋轉角度(x軸逆時針旋轉的方向)

RotatedRect (const Point2f &center, const Size2f &size, float angle)

2.利用矩形的任意三個角點進行構造(浮點資料

RotatedRect (const Point2f

&point1, const Point2f &point2, const Point2f &point3)

成員函式:

1.返回最小外接矩形

Rect cv::RotatedRect::boundingRect() const

           Rect_<float> cv::RotatedRect::boundingRect2f() const

2.儲存矩形的四個角點

void cv::RotatedRect::points(Point2f pts[]) const

3.返回角度、中心點、尺寸

float angle

Point2f center

Size2f size

最後的問題是:給定點的陣列,如何將點的陣列轉化為向量vector?

方法:

//給定點的陣列
Point2f corners[4];
//轉化為向量
Point2f* lastItemPointer = (corners + sizeof corners / sizeof corners[0]);
vector<Point2f> contour(corners, lastItemPointer);

3.程式碼實現

編寫判斷函式如下:

bool DoesRectangleContainPoint(RotatedRect rectangle, Point2f point)
{
	//轉化為輪廓
	Point2f corners[4];
	rectangle.points(corners);
	Point2f *lastItemPointer = (corners+sizeof corners/sizeof corners[0]);
	vector<Point2f> contour(corners,lastItemPointer);
	//判斷
	double indicator = pointPolygonTest(contour,point,true);
	if (indicator >= 0) return true;
	else return false;
}

全部的實驗程式碼如下:

#include<opencv2/opencv.hpp>
#include<iostream>

using namespace cv;
using namespace std;

bool DoesRectangleContainPoint(RotatedRect rectangle, Point2f point)
{
	//轉化為輪廓
	Point2f corners[4];
	rectangle.points(corners);
	Point2f *lastItemPointer = (corners+sizeof corners/sizeof corners[0]);
	vector<Point2f> contour(corners,lastItemPointer);
	//判斷
	double indicator = pointPolygonTest(contour,point,true);
	if (indicator >= 0) return true;
	else return false;
}

int main()
{
	//準備資料
	Mat img(200,200,CV_8UC3,Scalar(0));
	RotatedRect rRect = RotatedRect(Point2f(100,100),Size(100,50),30);
	Point2f rpoints[4];
	rRect.points(rpoints);
	for (int i = 0; i < 4; i++)
		line(img, rpoints[i], rpoints[(i + 1) % 4], Scalar(0, 255, 0));
	circle(img, Point(100,100),2,Scalar(255,0,0),-1);
	circle(img, Point(165, 130), 2, Scalar(0, 0, 255), -1);
	//判斷
	bool result1 = DoesRectangleContainPoint(rRect, Point(100, 100));
	bool result2 = DoesRectangleContainPoint(rRect, Point(165, 130));
	//繪製結果(符合條件的用綠色標註)
	if(result1) circle(img, Point(100, 100), 2, Scalar(0, 255, 0), -1);
	if (result2) circle(img, Point(165, 130), 2, Scalar(0, 255, 0), -1);


	return 0;
}

實驗結果:

 

4.資料

1.RotatedRect類的基本屬性:

https://docs.opencv.org/3.4.0/db/dd6/classcv_1_1RotatedRect.html

2.陣列轉化為向量的簡單方法:

https://stackoverflow.com/questions/8777603/what-is-the-simplest-way-to-convert-array-to-vector/8777619#8777619