根据种子点识别多边形边界的最佳方法是啥？

Posted 2023-02-23

【中文标题】根据种子点识别多边形边界的最佳方法是啥？

【英文标题】：What's the best way to identify the borders of a polygon based on a seed point?根据种子点识别多边形边界的最佳方法是什么？

【发布时间】：2011-07-25 08:06:16

【问题描述】：

这是我的问题 - 我有一张世界地图或某个区域的地图，如下所示：

我需要为此区域地图生成一个“边界点”表，以便生成图像地图并动态突出显示某些区域。所有地图的区域都将具有一种颜色的边界来定义它们（在示例图像中为白色）。

到目前为止，我正在考虑某种基于洪水填充的方法 - 请注意，速度和效率并不那么重要，因为该脚本绝不打算实时使用。

有没有我不知道的更好的方法来做到这一点？我的方法从根本上是错误的吗？任何建议将不胜感激！

【问题讨论】：

我认为洪水填充正是这样做的。

我认为这是一个有效的答案......

【参考方案1】：

如果这些区域彼此完全隔离，那么查看连接的组件就可以解决问题。在 Mathematica 中，它看起来像：

首先从世界地图创建一个二值图像：

regions = ColorNegate[Binarize[img, .9]]

然后计算连通分量：

components = MorphologicalComponents[regions, CornerNeighbors -> False];

现在您可以提取每个组件（遮罩、周长等）的属性。在这里，我用独特的颜色为每个区域着色：

Colorize[components]

要获取给定组件的边框，可以查询组件的二进制掩码，然后计算周长。 这得到了所有的面具：

masks = ComponentMeasurements[components, "Mask"];

例如，获取一个区域的边框或轮廓：

country = Image[masks[[708, 2]], "Bit"]
border = MorphologicalPerimeter[country]

获取边框的 2D 位置只需提取图像中的白色像素：

pos = Position[ImageData[border], 1]

【讨论】：

哇！我不知道 Mathematica 可以做到这一点！不过，它可以输出边框吗？

我编辑了我的答案以显示如何输出边框，无论是作为二进制掩码还是作为二维位置列表。

这似乎是迄今为止最实用的答案。谢谢！

【参考方案2】：

如果可能的话；尝试从其他来源获取地图背后的矢量数据。我知道这不能回答您的问题，但是对于世界边界（以及许多其他问题），您可以在互联网上公开找到它们（谷歌搜索“世界边界 shapefile”）。这将为您提供更精确的数据，允许您在任何级别缩放，重新投影地图，使用谷歌地图或其他图层等。您可以使用 openlayers 等库很好地显示矢量数据，但随后您正在慢慢走向更复杂的 GIS 东西。

如果您真正需要的只是基于图像，则您的填充方法可能会起作用（如果边界确实完全关闭）。

【讨论】：

是的，我只是使用公开可用的数据 - 不幸的是，我需要“边界化”一些不是世界地图的图像。