查找图中的内部区域

Posted 2023-04-18

【中文标题】查找图中的内部区域

【英文标题】：Finding interior regions in figure

【发布时间】：2012-11-18 08:23:36

【问题描述】：

假设我们有一个白色背景上的深色甜甜圈。有什么好的方法，只查看任何像素的值（0 = 非白色，1 = 白色）和任何相邻的像素值，以确定在图像上找到的两个白色区域中的哪一个在甜甜圈内？

_{（来源：123rf.com）}

【问题讨论】：

@talonmies 还有其他更适合的 Stack 站点吗？

这怎么跑题了？它很实用，可以回答，并且询问特定的编程问题或算法。

【参考方案1】：

在计算机图形学中，这个问题已经在几何处理的背景下得到了广泛的研究。目标是知道一个点是在多边形之外还是在多边形之外（可能带有孔），并且已用于例如颜色填充。

最常见的解决方案是从当前点沿随机方向抛出一条线（为简单起见，您可以取一条水平扫描线），并计算与边界相交的数量。如果这个数字是偶数，你在外面，如果它是奇数，你在里面。

在图像处理的上下文中，可以使用边缘查找技术（例如，Sobel 算子）来查找边界。您现在可以从给定点向右（例如）在单​​行上行走，然后计算找到了多少条边。

【参考方案2】：

WhitAngl 的回答是正确的，所以我的回答只是在上下文中引入图像处理中涉及的一些问题。如果您知道这些，请原谅我的幼稚。

鉴于您的初始图像，由于自身检测边缘的问题，仅考虑其边缘必然会给出不正确的结果。它们可能已损坏，可能无法检测到，等等。另外，从您自己的考虑来看，我们不能简单地使用 0 = 非白色，1 = 白色。对于您的原始图像，这是这样考虑的结果：

如果我们假设你有一个更好的二进制表示：

那么 WhitAngl 的回答完美适用。同样，在这种情况下，答案可以简化为：如果外部边缘的黑色像素与白色像素接触，则该白色像素不是内部像素。这给出了：

每个白色像素都在您的甜甜圈内部。

【讨论】：

存在黑色对象具有 1 像素宽边缘的边缘情况。如果将像素视为正方形（在 2D 矩形网格中）并且可以定义其外部和内部，则可以解决此问题。在图像中这通常很容易，因为我们可以将左上角的像素（如果需要我们甚至可以扩展图像）作为背景像素。

感谢您的进一步解释！