改进的最大内切圆算法求裂缝轮廓宽度-Toy模板网

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了改进的最大内切圆算法求裂缝轮廓宽度。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

前段时间我将网上最大内切圆算法进行了代码的整理，原先博主上传的代码稍微有点乱，可能也是它自己使用，大家可以看这篇整理好的：最大内切圆算法计算裂缝宽度。

最大内切圆算法详解

一个圆与给定的多边形或曲线的每一条边或曲线都相切的圆。而我们就是需要计算的是给定图像的轮廓的最大内切圆，也就是与轮廓的每一条边都相切的圆中直径最大的圆。这样直径就是我们的轮廓的宽度了。

既然要求轮廓的内接圆，从圆的特点来说，想要唯一的确定一个圆，就是要知道它的圆心和半径。好的，那现在的问题就从求取轮廓的内接圆，巧妙地转变成求取某个点和一个多边形的距离和关系。

在opencv中有一个函数pointPolygonTest就是能够得到某个点和某个多边形之间的关系，例如这个点是在多边形内部、外部、或者是在多边形上，还能得到该点距离多边形的像素距离。那问题其实就很好解决了。我们再使用cv2.minMaxLoc(src)来获得给定的数组中寻找最小值和最大值的位置，它的语法如下

min_val, max_val, min_loc, max_loc = cv2.minMaxLoc(src)

其中，src是输入的数组或图像。函数会返回最小值min_val和最大值max_val，以及它们在数组中的位置最小值的位置min_loc和最大值的位置max_loc。

讲到这里我想大家也知道怎么求轮廓的宽度了吧，即为：max_loc * 2。

详细代码

import cv2
import string
import numpy as np
import pyzjr as pz

def incircle(img, contours_arr, color=(0, 0, 255)):
    """
    轮廓最大内切圆算法,所有轮廓当中的内切圆
    """
    result = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_GRAY2BGR)
    raw_dist = np.zeros(img.shape, dtype=np.float32)
    letters = list(string.ascii_uppercase)
    label = {}
    for k, contours in enumerate(contours_arr):
        for i in range(img.shape[0]):
            for j in range(img.shape[1]):
                raw_dist[i, j] = cv2.pointPolygonTest(contours, (j, i), True)
        min_val, max_val, _, max_dist_pt = cv2.minMaxLoc(raw_dist)
        label[letters[k]] = max_val * 2
        radius = int(max_val)
        cv2.circle(result, max_dist_pt, radius, color, 1, 1, 0)

    return result, label


if __name__=="__main__":
    path = r"D:\PythonProject\RoadCrack\dimension2_data\num/001.png"
    img = cv2.imread(path)
    gray_img = cv2.cvtColor(img,cv2.COLOR_BGR2GRAY)
    thresh = pz.BinaryImg(img)
    contours_arr, hierarchy = cv2.findContours(thresh, cv2.RETR_TREE, cv2.CHAIN_APPROX_NONE)

    result, label = incircle(gray_img, contours_arr)
    print("裂缝宽度:",label)
    cv2.imwrite("result.png",result)

先检测轮廓，你可以使用opencv的findContours。需要确保是ndarray数组的形式。

裂缝宽度: {'A': 5.656854152679443, 'B': 4.4721360206604}

改进的最大内切圆算法求裂缝轮廓宽度,二维检测,算法,opencv

现在我们就能知道两条裂缝对应的最大内切圆直径，即裂缝的宽度。

算法对比

并且从时间角度来看：

原先的最大内切圆算法: 1.79125 sec
改进后的内切圆算法: 1.05487 sec

从计算的直径上来看：

原先的最大内切圆算法：13.81
改进后的内切圆算法：{'A': 14.0}

这里的实现比较简单，只是嵌套的循环比较多，但能存储每条裂缝对应的宽度。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-730674.html

2023/10/22更新

# pip install pyzjr==1.2.5
import cv2
import pyzjr as pz
from pyzjr.augmentation import incircle

if __name__=="__main__":
    path = r"D:\PythonProject\RoadCrack\dimension2_data\num/001.png"
    img = cv2.imread(path)
    gray_img = cv2.cvtColor(img,cv2.COLOR_BGR2GRAY)
    thresh = pz.BinaryImg(img)
    contours_arr, hierarchy = cv2.findContours(thresh, cv2.RETR_TREE, cv2.CHAIN_APPROX_NONE)

    result, label = incircle(gray_img, contours_arr)
    print("裂缝宽度:",label)
    cv2.imwrite("result.png",result)

到了这里，关于改进的最大内切圆算法求裂缝轮廓宽度的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容，请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章，希望大家以后多多支持TOY模板网！