如何使用opencv或其他c ++库查找图像中（邻接）标签之间的连接关系？

Posted 2023-03-16

【中文标题】如何使用opencv或其他c ++库查找图像中（邻接）标签之间的连接关系？

【英文标题】：How to find connect relation between (adjacency) labels in image with opencv or other c++ library?

【发布时间】：2022-01-24 04:23:49

【问题描述】：

我有一张带标签的图片，如下所示：

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0 0 0 0 0 0
1 1 0 2 2 3
1 0 0 2 3 3
4 5 0 6 0 0

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现在我尝试在图像中查找连接关系（邻接），例如 1 连接到 4、2 连接到 3 和 6。 0 是背景。 现在我迭代所有像素来记录连接。但我想知道是否有一个函数可以做到这一点，因为我目前的方法在大图像中效果不佳。 谢谢大家的回复！

【问题讨论】：

为了获得更有用的答案，我建议您展示您当前的实现（但请先阅读minimal reproducible example），并准确解释为什么它“在大图上效果不佳”（是太慢了）？

【参考方案1】：

这是一个大问题，所以我只分享我知道的 2 种方法，您可以使用它们来解决这个问题。一种方法将使用图像处理算法，另一种方法使用图形和 DSU 的概念。

方法一（基于图像处理）

首先，获取当前图片（标注图片）的掩码图片。如果当前图像中对应的像素为 0，则此蒙版图像将包含 0 的像素值，如果当前图像中的对应像素大于 0，则它将包含 255 的像素值。 现在，在这个蒙版图像中，使用带有“RETR_EXTERNAL”标志的 OpenCV 函数“findContours”查找轮廓。 现在，如果每个轮廓，找到标记图像中存在的所有唯一像素值。

这将为您提供相互连接的一组数字。

方法 2（图表和 DSU）

利用DSU（Disjoint set union）数据结构的属性，获取相互连接的数字集合。您可以从this video 阅读有关 DSU 的信息。

迭代标记图像中的每个节点（像素）。对于每个节点，检查该节点的任何邻居是否大于0。如果找到，则将该节点的父节点设置为相邻节点。 您可以通过两种方法提高此算法的速度：

忽略已使用“已访问”标志数组设置其父节点的节点。此外，只找到每个节点的一个非零邻居。 使用上述视频末尾解释的折叠查找方法。

注意如何定义节点的“邻居”。您可以根据您的问题陈述使用 4 连接或 8 连接。

【讨论】：

方法1找到所有连接到背景的标签，这不是OP所要求的。方法 2 为每个标签找到一个邻居，而不是所有标签，并且可能仅对识别形成连接组件的所有标签组有用。一件事：找到大于0但与当前节点具有不同值的邻居。

感谢您的回复。方法 2 为我提供了一种加速算法的有效方法。