线端点检测

Question

我打算在C#中检测从字符（OCR）生成的线条的端点。我想要像这样的东西:


我所说的“端点”是指获取字符中任何线条的末端……例如，'C'有两个端点（一个在顶部，一个在底部），如上图所示，用红色像素表示。我可以从“更胖”的现有扫描字符中提取单个线条，可以进行边缘检测和Flood-fill分析，但我似乎无法复制上面的内容！如果有文章或现有代码的指针，将不胜感激！任何代码示例都可以，因为我可以轻松地将C++或任何.NET语言转换为C#。

谢谢，Josh

- jduncanator

Answer 1

由于您还没有“端点”的定义，我建议:

• 当且仅当所有邻居点（即具有曼哈顿距离<= 3的黑色点）位于小于45度的扇形区域内时，黑色点为端点。

找到每个相邻黑点的角度应该不太困难。排序这些角度并找到范围也不难，尽管您需要注意不连续性（即角度突然变化360度的地方）。按斜率排序而不实际计算角度可能略快。可以通过提前退出逻辑来获得额外的加速。

- Ben Voigt

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好的，我会用一个定义来更新问题。基本上，我想要得到的是任何线条的端点...例如，'C'有两个端点（一个在顶部，一个在底部），如上图所示，表示为红色像素。我还考虑扫描整个线条（因为我已经有了黑色像素，因为我使用了洪水填充算法从PNG中选择字符，然后使用了线条细化算法将其减少到单个线条），并搜索被仅由一个其他黑色像素包围（在所有方向上包括对角线）的黑色像素。 - jduncanator

@jduncanator：这个定义不够技术化，无法实际使用。此外，一个端点可能很容易有两个黑色邻居，都在同一侧。 - Ben Voigt

Answer 2

这是我做的方法。 对于每个像素不为0的点，在其周围3 x 3的网格中计算非零像素的数量。如果数量为2，则表示该点是一条线段的端点。

// count the number of points in the neighborhood of our pixel
inline int countNeighborhood(cv::Mat &img, int xc, int yc)
{
    if (img.empty()) return 0;
    if (img.type() != CV_8UC1) return 0;
    xc++;
    yc++;
    int iCnt = 0;
    for (int y = yc - 2; y <= yc; y++)
    {
        if ((y < 0) || (y >= img.rows)) continue;
        uint8_t *buf = img.ptr(y);
        for (int x = xc - 2; x <= xc; x++)
            if ((x > 0) && (x < img.cols) && (buf[x])) iCnt++;
    }
    return iCnt;
}

/*  get endpoints of a image with lines in it
*/
std::vector<cv::Point> getEndPoints(cv::Mat &img)
{
    std::vector<cv::Point> res;
    for (int y = 0; y < img.rows; y++)
    {
        uint8_t *buf = img.ptr(y);
        for (int x = 0; x < img.cols; x++)
        {
            if (buf[x] == 0) continue;
            int iCnt = countNeighborhood(img, x, y);
            if (iCnt == 2) res.push_back(cv::Point(x, y));
        }
    }
    return res;
}

如果您喜欢，可以使用内核来完成countNeighborhood。

函数getEndPoints返回所有找到的端点数组。

附言：此函数适用于黑色（0）背景和白色（1-255）线条。

- Benno Geels