輪郭の中で、最も幅が大きいところを見つけたいです。

Question

Python初心者です。
抽出した輪郭から、最も輪郭の幅が太い所を見つけ、その輪郭の2点の座標を取得したいです。

使用する画像はこのような凹凸があるものです。
輪郭抽出まではできたのですが、その後手詰まりになってしまいました。

アドバイスいただけないでしょうか。

pythonのversionは3.6.3で，
opencvのversionは3.4.1です。

Answer 1

輪郭抽出した木の幹の内部を255で塗りつぶしたマスク画像を作成して、画像の各 x ごとに縦方向に255の画素を数えて、それが一番大きい値を探せばいいと思います。

import cv2
import numpy as np
from matplotlib import pyplot as plt

img = cv2.imread("sample.jpeg")

gray = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY)

ret, bin_img = cv2.threshold(gray, 0, 255, cv2.THRESH_BINARY_INV + cv2.THRESH_OTSU)

contours, hierarchy = cv2.findContours(
    bin_img, cv2.RETR_EXTERNAL, cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE
)

# 一番大きい輪郭を取得
contour = max(contours, key=lambda x: cv2.contourArea(x))

# 輪郭の中を塗りつぶす
cv2.drawContours(bin_img, [contour], -1, 255, -1)

# y 方向に見ていき、白の画素を数える
widths = (bin_img == 255).sum(axis=0)
max_width = widths.max()

print(f"最大の太さ: {max_width}px")

# 可視化
h, w = img.shape[:2]
fig, (ax1, ax2) = plt.subplots(2, 1, figsize=(6, 6), sharex=True)
ax1.imshow(cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2RGB))
ax2.plot(np.arange(w), widths)

ax2.set_ylim(0, h)
ax1.set_ylabel("y")
ax2.set_xlabel("x")
ax2.set_ylabel("width")
ax2.grid()
plt.show()

Comments

[fana]

> 各 x ごとに縦方向に255の画素を数えて…

状況次第では（斜めに写っている場合とか），「幅」の方向を決める前処理が欲しいかもですね．

[tiitoi]

コメントありがとうございます。
もしそのようにする場合、
輪郭抽出 → cv2.minAreaRect() で外接矩形の回転角度取得 → cv2.wrapAffine() で画像を回転して真っ直ぐにする (外挿する値は数えないように区別できるような値にする)
という前処理でいけそうですね。

[fana]

・慣性主軸
・二値画像の白黒境界画素の勾配方向の度数

とかも考えられますね．
（minAreaRectってどんなアルゴリズムで求めているのだろう…？）