将图像对象分成 N 个相等像素的部分（方法）

Posted 2023-04-17

【中文标题】将图像对象分成 N 个相等像素的部分（方法）

【英文标题】：Separate image object into N sections of equal pixels (Approach)

【发布时间】：2020-12-23 04:50:05

【问题描述】：

抱歉，这更像是一个算法问题而不是编码问题，但我不知道该把它放在哪里。为简单起见，假设您有一个二值图像（白色背景，前景中的纯黑色对象）

示例： sample input

我想将此对象（仅表示黑色像素）分成 N 个部分，所有部分都具有相同数量的像素（因此每个部分应包含 (1/N)*(total # of black pixel)）。

使用我正在使用的当前算法，我 (1) 找到黑色像素的总数并 (2) 除以 N。然后我 (3) 逐行扫描图像，标记所有黑色像素。结果如下所示：

current output sketch

问题在于最后一个（黄色）部分，它不是连续的。我想以更有意义的方式划分图像，如下所示：

ideal output

基本上，我希望各部分之间的边界尽可能短。

我已经为此困惑了一段时间，但我的旧代码不再适用了。我只需要一种识别部分的方法，我最终会将每个部分作为单独的图像输出，以及输入图像的灰度副本，其中每个像素的值都对应于它的部分编号（这些东西我不需要帮助和）。有什么想法吗？

【问题讨论】：

所以节数是 6 ？还是可变的？

@YunusTemurlenk 可变

【参考方案1】：

我只需要一种方法来识别这些部分

据此，我尝试了几种方法，这些方法可能有助于指导：

寻找图像的轮廓 找到轮廓的moments 并检测质心。 对于外角，您可以简单地使用convex hull 找到离质心最近的轮廓点（内角） 然后您可以使用这些要点将其分隔到所需区域

这是结果和代码：

#include "opencv2/imgcodecs.hpp"
#include "opencv2/highgui.hpp"
#include "opencv2/imgproc.hpp"
#include <iostream>
using namespace cv;
using namespace std;

vector<Point>innerCorners;
bool isClose(Point test);
int main()

    Mat src_gray;
    int thresh = 100;
    Mat src = imread("image/dir/star.png");
    cvtColor( src, src_gray, COLOR_BGR2GRAY );
    namedWindow( "Source",WINDOW_NORMAL );

    Mat canny_output;
    Canny( src_gray, canny_output, thresh, thresh*2 );
    vector<vector<Point> > contours;
    findContours( canny_output, contours, RETR_TREE, CHAIN_APPROX_SIMPLE );
    vector<Vec4i> hierarchy;
    vector<vector<Point> >hull( contours.size() );

    vector<Moments> mu(contours.size() );
    for( int i = 0; i <(int)contours.size(); i++ )
     mu[i] = moments( contours[i], false ); 

    for( size_t i = 0; i < contours.size(); i++ )
     
         if(contours[i].size()>20)
             convexHull( contours[i], hull[i] );
     

    vector<Point2f> mc( contours.size() );
    for( int i = 0; i <(int)contours.size(); i++ )
     mc[i] = Point2f( mu[i].m10/mu[i].m00 , mu[i].m01/mu[i].m00 ); 

    Mat drawing = Mat::zeros( canny_output.size(), CV_8UC3 );
    int onlyOne = 1;
    for( size_t i = 0; i< contours.size(); i++ )
    
        if(contours[i].size()>20 && onlyOne)
        
            circle( src, mc[i], 4, Scalar(0,255,255), -1, 8, 0 );
            Scalar color = Scalar(255,0,0);
            drawContours( drawing, contours, (int)i, color );
            drawContours( src, hull, (int)i, color,5 );

            Point centerMass = mc[i];
            for(int a=0; a<(int)contours[i].size();a++)
            
                if(cv::norm(cv::Mat(contours[i][a]),Mat(centerMass))<200 && isClose(contours[i][a]))
                
                    circle(src,contours[i][a],5,Scalar(0,0,255),10);
                    innerCorners.push_back(contours[i][a]);
                    line(src,contours[i][a],centerMass,Scalar(0,255,255),5);
                
            

            onlyOne = 0;
        
    
    namedWindow( "Hull demo",WINDOW_NORMAL );
    imshow( "Hull demo", drawing );
    imshow("Source", src );


    waitKey();
    return 0;


bool isClose(Point test)
    if(innerCorners.size()==0)
        return 1;

    for(Point a:innerCorners)
        if((cv::norm(cv::Mat(a),cv::Mat(test)))<70)
            return 0;
    return 1;

【讨论】：

感谢您的建议！我喜欢轮廓和质心方面。但是，我不确定我是否理解凸包对于任何其他非星形输入的可靠性。例如，如果我在其中放入一个矩形，则这些部分的像素将不会相等。有没有其他办法解决这个问题？

我想不通。很难找到任何形状的方法。