C++のCAD上で作成した図形の輪郭切り取り

Question

C++

CADで図のような立体画像を作成し、この画像の赤い部分のような、輪郭画像を抽出するプログラムを作成しました。このプログラムを使用し現在カメラのレンズ部分とフラッシュ部分の二つの穴の輪郭を抽出するプログラムを作っているところですが、難しいです。誰かわかる方いませんか？プログラムは長いので改造する部分のみここに記述します。



###該当のソースコード


}![イメージ説明](9b3bc1d93208e455183939cf7f97ab56.jpeg)

Comments

[coco_bauer]

どのようなアルゴリズムを使って実現しようとしているのでしょうか？　そして、何が「難しい」のでしょうか？　解決したい事を具体的に書いてください。

Answer 1

簡単な考え方について回答します。

#手順

####1.二分探査でカメラが写る領域を探索
処理範囲を減らすためにカメラが存在する領域を探す。
図では途中で終了しているが最後まで行ってカメラがぎりぎり写る範囲を調べる。

探査後のイメージ。

####2.左上から走査し、カメラの内側に存在する空洞を探索
空洞は、X軸について
１：カメラ領域を検知
２：背景を検知
３：カメラ領域を検知
の順で検知した場合に空洞であると判定できる。

１，２を満たして３を満たさなかった為に空洞でない。

走査していき、空洞を初めて検知した。

####3.空洞の外形を探索
空洞の外形は、空洞を検知した位置を中心とした正方形について
カメラ領域と背景の境界となる位置を再帰的になぞると描くことができる。

右、下、左、上 の順で優先度を高く探査した場合のイメージ。

再帰が開始場所まで戻ると外形が完成する。

####4.画像の終端まで走査する
一度見つけた空洞はスキップしながら右下まで2.と3.を繰り返す。

#注意
上記の方法はノイズの除去について触れられていません。
探査するときはノイズとする長さを決めて判定してください。

Answer 2

OpenCVとPythonをつかってプロトタイピングをしてみました。与えられた画像に対してはそれっぽく検知できます。C++への移植はがんばってください。

#!/usr/bin/env python3
# -*- coding: utf-8 -*-
import cv2
import numpy as np

img = cv2.imread('input.jpg')

# 2値化
tmp = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
_, tmp = cv2.threshold(tmp, 16, 255, cv2.THRESH_BINARY)

# 8近傍カーネルによるノイズ除去
neibor8 = np.ones((3,3), np.uint8)
tmp = cv2.morphologyEx(tmp, cv2.MORPH_OPEN, neibor8, iterations=3)
tmp = cv2.morphologyEx(tmp, cv2.MORPH_CLOSE, neibor8, iterations=3)

# 輪郭抽出
_, contours, _ = cv2.findContours(tmp, cv2.RETR_LIST, cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)
contours.sort(key=cv2.contourArea, reverse=True)

# 外枠描画
# cv2.drawContours(img, contours, 0, (255, 255, 255), 3)

# "カメラ"を楕円近似
obj_camera = cv2.fitEllipse(contours[1])
cv2.ellipse(img, obj_camera, (255, 0, 0), 3)

# "フラッシュ"を矩形近似
obj_flash = cv2.minAreaRect(contours[2])
obj_flash = np.int0(cv2.boxPoints(obj_flash))
cv2.drawContours(img, [obj_flash], 0, (0,0,255), 3)

結果画像（青枠＝"カメラ"、赤枠＝"フラッシュ"）：