opencv.js 透视变换

Posted 2023-02-21

【中文标题】opencv.js 透视变换

【英文标题】：opencv.js perspective transform

【发布时间】：2018-07-25 22:19:18

【问题描述】：

我正在尝试使用 opencv.js 在提供的图像中查找文档（检测边缘、应用透视变换等。

我有一组合理的代码，可以（偶尔）检测文档的边缘并为此抓取边界框。但是，我正在努力执行透视变换步骤。有一些帮助者（不在 JS 中）here 和 here。

不幸的是，我遇到了一些简单的事情。我可以找到匹配的Mat，它有 4 个边。显示表明它是准确的。但是，我不知道如何从 Mat 中获取一些简单的 X/Y 信息。我认为minMaxLoc() 会是一个不错的选择，但我在匹配的Mat 中不断收到错误消息。知道为什么我可以绘制 foundContour 并从中获取边界框信息，但我不能调用 minMaxLoc 吗？

代码：

//<Get Image>
//<Convert to Gray, do GaussianBlur, and do Canny edge detection>
let contours = new cv.MatVector();
cv.findContours(matDestEdged, contours, hierarchy, cv.RETR_LIST, cv.CHAIN_APPROX_SIMPLE);

//<Sort resulting contours by area to get largest>

let foundContour = null;
for (let sortableContour of sortableContours) 
  let peri = cv.arcLength(sortableContour.contour, true);
  let approx = new cv.Mat();
  cv.approxPolyDP(sortableContour.contour, approx, 0.1 * peri, true);

  if (approx.rows == 4) 
    console.log('found it');
    foundContour = approx
    break;
  
  else 
    approx.delete();
  


//<Draw foundContour and a bounding box to ensure it's accurate>

//TODO: Do a perspective transform
let result = cv.minMaxLoc(foundContour);

上面的最后一行导致运行时错误 (Uncaught (in promise): 6402256 - Exception catching is disabled)。我可以在其他 Mat 对象上运行 minMaxLoc()。

【问题讨论】：

不是很明白，但是发现上面的foundContour是一个2通道的Mat对象。看来minMaxLoc 只能在单通道Mat 上调用。我不确定如何转换它，但我能够从foundContour.data32S[] 数组中获取 X/Y 数据。可能有更好的方法，但这和我目前得到的一样好。

【参考方案1】：

对于希望在 OpenCV.JS 中执行此操作的其他人，我上面评论的内容似乎仍然是准确的。找到的轮廓不能和minMaxLoc一起使用，但是可以从data32S[]中拉出X/Y数据。这应该是进行这种透视变换所需的全部内容。部分代码如下。

//Find all contours
let contours = new cv.MatVector();
let hierarchy = new cv.Mat();
cv.findContours(matDest, contours, hierarchy, cv.RETR_LIST, cv.CHAIN_APPROX_SIMPLE);

//Get area for all contours so we can find the biggest
let sortableContours: SortableContour[] = [];
for (let i = 0; i < contours.size(); i++) 
  let cnt = contours.get(i);
  let area = cv.contourArea(cnt, false);
  let perim = cv.arcLength(cnt, false);

  sortableContours.push(new SortableContour( areaSize: area, perimiterSize: perim, contour: cnt ));


//Sort 'em
sortableContours = sortableContours.sort((item1, item2) =>  return (item1.areaSize > item2.areaSize) ? -1 : (item1.areaSize < item2.areaSize) ? 1 : 0; ).slice(0, 5);

//Ensure the top area contour has 4 corners (NOTE: This is not a perfect science and likely needs more attention)
let approx = new cv.Mat();
cv.approxPolyDP(sortableContours[0].contour, approx, .05 * sortableContours[0].perimiterSize, true);

if (approx.rows == 4) 
  console.log('Found a 4-corner approx');
  foundContour = approx;

else
  console.log('No 4-corner large contour!');
  return;


//Find the corners
//foundCountour has 2 channels (seemingly x/y), has a depth of 4, and a type of 12.  Seems to show it's a CV_32S "type", so the valid data is in data32S??
let corner1 = new cv.Point(foundContour.data32S[0], foundContour.data32S[1]);
let corner2 = new cv.Point(foundContour.data32S[2], foundContour.data32S[3]);
let corner3 = new cv.Point(foundContour.data32S[4], foundContour.data32S[5]);
let corner4 = new cv.Point(foundContour.data32S[6], foundContour.data32S[7]);

//Order the corners
let cornerArray = [ corner: corner1 ,  corner: corner2 ,  corner: corner3 ,  corner: corner4 ];
//Sort by Y position (to get top-down)
cornerArray.sort((item1, item2) =>  return (item1.corner.y < item2.corner.y) ? -1 : (item1.corner.y > item2.corner.y) ? 1 : 0; ).slice(0, 5);

//Determine left/right based on x position of top and bottom 2
let tl = cornerArray[0].corner.x < cornerArray[1].corner.x ? cornerArray[0] : cornerArray[1];
let tr = cornerArray[0].corner.x > cornerArray[1].corner.x ? cornerArray[0] : cornerArray[1];
let bl = cornerArray[2].corner.x < cornerArray[3].corner.x ? cornerArray[2] : cornerArray[3];
let br = cornerArray[2].corner.x > cornerArray[3].corner.x ? cornerArray[2] : cornerArray[3];

//Calculate the max width/height
let widthBottom = Math.hypot(br.corner.x - bl.corner.x, br.corner.y - bl.corner.y);
let widthTop = Math.hypot(tr.corner.x - tl.corner.x, tr.corner.y - tl.corner.y);
let theWidth = (widthBottom > widthTop) ? widthBottom : widthTop;
let heightRight = Math.hypot(tr.corner.x - br.corner.x, tr.corner.y - br.corner.y);
let heightLeft = Math.hypot(tl.corner.x - bl.corner.x, tr.corner.y - bl.corner.y);
let theHeight = (heightRight > heightLeft) ? heightRight : heightLeft;

//Transform!
let finalDestCoords = cv.matFromArray(4, 1, cv.CV_32FC2, [0, 0, theWidth - 1, 0, theWidth - 1, theHeight - 1, 0, theHeight - 1]); //
let srcCoords = cv.matFromArray(4, 1, cv.CV_32FC2, [tl.corner.x, tl.corner.y, tr.corner.x, tr.corner.y, br.corner.x, br.corner.y, bl.corner.x, bl.corner.y]);
let dsize = new cv.Size(theWidth, theHeight);
let M = cv.getPerspectiveTransform(srcCoords, finalDestCoords)
cv.warpPerspective(matDestTransformed, finalDest, M, dsize, cv.INTER_LINEAR, cv.BORDER_CONSTANT, new cv.Scalar());

作为参考，这是我用于SortableContour 的类定义。上面的代码只是作为一个指南，而不是作为可以独立运行的东西。

export class SortableContour 
    perimiterSize: number;
    areaSize: number;
    contour: any;
  
    constructor(fields: Partial<SortableContour>) 
      Object.assign(this, fields);
    
  

【讨论】：

在这种情况下matDestTransformed 是什么？是原图源吗？

我的名字不好。是的，那将是您要处理的图像源。我从一大块其他处理代码中获取了这个，在我的例子中，它是另一个进程的输出（但是这个进程的输入）。

我在 let sortableContours: sortableContour[] = [];错误：意外的令牌：??

@NccWarp9 - 我添加了我对 SortableContour 类型的定义。但是，请注意，代码的目的是作为讲述大部分故事的指南，而不是作为端到端运行的解决方案。

我认为代码有一个小错误 new sortableContour 应该是 new SortableContour