Advertisement

通过距离变换,可以近似计算轮廓或区域的最大内切圆。

  • 5星
  •     浏览量: 0
  •     大小:None
  •      文件类型:None


简介:
最大内切圆,亦可理解为“最大内圆”或“最大空圆”,是计算几何中一个极为普遍且需要高效解决的问题。 在处理二维图像或轮廓时,我尝试在网络上寻找合适的解决方案,但并未找到令人满意的结果。 通常来说,解决此问题的一种有效策略是利用Voronoi图,其时间复杂度通常为O(n log n)。 然而,经过对该问题进行进一步的分析后,我注意到利用众所周知的距离变换能够较为简便地对其进行近似求解。 具体方法如下:目标可以表示为 (x, y) 使得 r = min_{i} r_{i} ,其中 r_i = ||(x_i, y_i) − (x, y)|| 以及 d_i = r_i − r 。 这里的 (x_i, y_i) 代表配对的数据点,r 是圆心和半径在非数学层面的值:1. 最大内切圆的中心位置必然位于多边形内部;2. 这种圆的中心与多边形任意一条边的距离达到最大。 因此,我们的任务在于寻找位于多边形内部并且与最近边缘保持最大距离的点。 换句话说,我们需要找到轮廓内的那个点...

全部评论 (0)

还没有任何评论哟~
客服
客服
  • 基于/法-MATLAB开发
    优质
    该MATLAB项目提供了一种高效的算法,用于计算任意形状轮廓或区域的最大内切圆。通过距离变换技术实现精确逼近,适用于图像处理和计算机视觉领域中的各种应用。 最大内切圆或称为“最大空圆”是计算几何中的一个常见问题,并且高效解决并不容易。在处理2D图像或者轮廓的时候,在网上难以找到合适的实现方法。 通常,该问题可以通过利用Voronoi图来有效地解决,其时间复杂度为O(nlogn)。经过对该问题的分析后发现,可以使用距离变换的方法来进行近似求解。 具体来说,目标计算可表示如下:(x, y),其中r = min_{i} r_i ,且 r_i 表示点(x,y)到第i个配对数据点的距离减去圆心半径。 从非数学的角度来看: 1. 最大内切圆的中心位于多边形内部。 2. 这种圆的中心距离最近的一条边缘最远。 因此,我们需要找到一个在多边形内的位置,并且它到轮廓上任何一点的距离最大。这实际上是在寻找轮廓内的像素点,该点与最近边缘具有最大的距离。
  • 面积:使用MATLAB面积。
    优质
    本简介介绍如何利用MATLAB软件精确计算图像中对象轮廓所包围的区域面积。通过提取并分析物体边缘信息,实现自动化高效测量。 该程序用于显示一个 mxn (m ≠ n) 矩阵的等高线图,并计算给定级别以上区域的面积。这是一个简单的实现方法,可能包含一些错误且可能存在更优雅的方式来完成此任务,但它已经满足了我的需求。欢迎提供有关如何改进代码的意见和建议。
  • 优质
    《最远最近距离算法》是一篇探讨如何在数据集中找到两个点间最大与最小欧几里得距离的方法的文章。文中提出了一种创新性算法来高效解决这一问题,并提供了详细的数学推导和实验验证,旨在为机器学习、计算机视觉等领域提供有力工具。 在模式识别领域中,最大最小距离算法是一种经典的算法。本段落将详细介绍该算法的原理、计算过程以及实例分析。
  • 优质
    轮廓波变换是一种多尺度、方向性的图像处理技术,用于提取和分析图像中的几何结构信息,在计算机视觉与图像压缩等领域有广泛应用。 Contourlet变换是一种用于图像处理与信号分析领域的多分辨率分析方法。它结合了小波变换的多尺度特性及金字塔上的多方向分解技术,在图像分层表示和细节保存方面表现出色,适用于图像压缩、增强、噪声去除以及边缘检测等场景。 该变换过程首先执行离散小波变换(DWT),通过低通滤波器(LL)与高通滤波器(HL, LH, HH)将输入信号分解成多个频带。虽然小波变换在时间和频率上提供了局部化分析,但在高频区域的方向性较弱,这限制了它处理具有明显方向特征的图像的能力。 为克服这一局限,Contourlet变换引入了一种基于拉普拉斯金字塔的方向滤波器体系,能够检测不同角度的边缘和纹理。用户可以根据具体需求选择不同的拉普拉斯滤波器,并设置所需的方向分解数量以精细捕捉图像中的各个方向特性。 在完成方向滤波后,通过一系列下采样操作实现多分辨率分析。多层次结构使高频部分能在更高空间分辨率上进行详细解析,从而更精确地提取边缘和细节信息。 反变换是Contourlet变换的重要环节,它将系数重新转换为原始图像形式。此过程包括上采样及逆方向滤波步骤,确保信息完整恢复并保证重构图像的质量。 假设有一个名为bianhuan.m的Matlab脚本段落件用于实现这一变换功能,则用户可以在此环境中调用该函数执行Contourlet变换与反变换,并且可能允许自定义拉普拉斯滤波器和分解数目。利用此工具,用户能够进行图像压缩、去噪或边缘检测等处理任务。 综上所述,凭借其多尺度及多方向特性,Contourlet变换成为一种强大的手段来有效应对图像中的方向特征问题,在结合Matlab脚本后为用户提供了一种高效且精确的解决方案。
  • 利用MATLAB求解多边形
    优质
    本简介探讨如何使用MATLAB编程语言解决几何问题中的一个特定挑战——寻找一个多边形内部的最大内切圆。通过优化算法和图形处理函数,我们可以高效地确定给定多边形中可以容纳的最大的圆形区域。该过程不仅涉及数学建模,还需要编程技巧来实现计算求解。 给定点集组成任意多边形,使用MATLAB编写程序求出该多边形内的最大内切圆(即最大的圆)。得到的结果是局部最优解,可以通过改变初始点来尝试获得全局最优解。
  • OpenCV中提取连技巧
    优质
    本篇文章详细介绍了在OpenCV中如何高效地提取图像中的连通区域及其轮廓的方法和技巧,适用于计算机视觉领域的开发者和技术爱好者。 本段落分享了使用OpenCV提取连通区域轮廓的具体代码示例。在完成图像分割后,为了获取感兴趣的目标区域,通常会计算其轮廓。通过这种方式可以获得目标的多种信息:(1)位置;(2)大小(即面积);(3)形状(利用轮廓矩)。需要注意的是,虽然轮廓可以提供有用的信息,但它们并不总是完全代表我们感兴趣的区域,在阈值分割过程中可能会丢失部分细节。因此,可以通过计算轮廓质心坐标,并进行漫水填充来进一步处理图像。尽管代码中包括了寻找质心和填充的步骤,但由于效果不理想,这里没有展示填充后的结果。 实验结果显示:为了实现这些功能,需要包含OpenCV中的imgproc模块用于图像处理操作以及highgui模块来进行窗口显示等任务。
  • (Contourlets)
    优质
    轮廓波变换(Contourlets)是一种二维紧框架小波变换,旨在捕捉图像中的方向性和各向异性结构特征,广泛应用于图像处理和计算机视觉领域。 OpenCV2.4.9 和 VS2013 的 libit 配置已经完成,接下来只需根据实际安装路径调整 OpenCV 的引用目录、库目录以及依赖项设置。
  • 关于外接代码
    优质
    本代码探讨并实现了计算平面图形的最大内切圆和最大外接圆的问题,适用于多种几何形状,提供了详细的算法实现及示例。 本段落档包含最大内接圆及外切圆的M文件、实例程序以及实验结果。
  • 齿提取及心、齿顶和齿根.zip
    优质
    本资源提供了一种从复杂图像中精确提取齿轮轮廓的方法,并详细介绍了如何计算齿轮的圆心位置以及齿顶圆和齿根圆直径,适用于机械工程领域的研究人员和技术人员。 齿轮轮廓提取是机械工程与计算机视觉领域中的重要任务之一,它融合了图像处理及数学建模等多种技术手段。本项目采用Matlab编程语言实现,核心目标是从图像中准确地识别并抽取齿轮的边缘信息,并进一步计算出其关键几何参数,包括圆心位置、齿顶圆和齿根圆的半径。 在“边缘轮廓提取”环节中,主要运用了诸如Canny算子、Sobel算子或Laplacian算子等图像处理技术。这些方法通过对原始图像进行高斯滤波和平滑处理以增强边界清晰度,并通过计算梯度来定位亮度变化显著的区域,从而实现边缘点的精确检测。 接下来,“最小二乘法”被应用于确定齿轮圆心的具体位置。该算法旨在优化数据拟合效果,即找到一条直线、一个平面或是一个圆等几何形状最能代表所有给定的数据分布特征的方式。在本项目中,通过计算所有边缘像素到假设中心点的欧氏距离平方和最小化的方法来定位最佳圆心坐标。 确定了齿轮圆心后,下一步是识别齿顶圆及其半径大小。齿顶圆定义为沿齿轮表面最高位置形成的闭合曲线,其直径决定了整个轮体的最大尺寸范围;通过测量与已知中心点相连的边缘像素距离可以得出该参数值。 计算出齿根圆也是本项目的重要环节之一。作为界定齿轮最深凹陷区域边界的一个关键元素,它直接关系到结构强度和耐磨损特性等机械性能指标;实际操作中可能需要依据更复杂的数学模型来推算这一数值。 为了验证结果的准确性及便于后续分析对比工作开展,在图像中标记出圆心位置并绘制齿顶与齿根两处轮廓线。这种直观展示方式不仅有助于算法调试过程中的问题发现和解决,也为设计人员提供了宝贵的参考信息来源渠道。 综上所述,本项目展示了如何将先进的计算机视觉技术、几何计算方法以及可视化工具相结合来深入分析齿轮的结构特征,并在实际工程应用中发挥重要作用。