OpenCV：合并重叠的矩形

Question

OpenCV：合并重叠的矩形

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在使用OpenCV进行检测任务时，我经常遇到合并重叠边界框的问题；也就是说，基本上是找到围绕两个重叠边界框的并集的边界框。在对象检测中，当感兴趣的对象因某种原因被分成许多边界框而不是一个全包围的边界框时，这种情况经常出现。

有一些StackOverflow上的算法解决方案和有用的外部库（例如这个，这个，这个），还有OpenCV提供的groupRectangles函数（以及相关问题/错误：这个，这个等）。

我发现上述解决方案对于我要执行的任务有点过于复杂。许多算法解决方案从数学角度解决了这个问题（更像是一种思想实验），而当矩形的数量很高时，像rect1 | rect2这样的操作会变得非常缓慢（处理所有内容的时间复杂度为O（N^2）），而groupRectangles也有一些怪癖，使其只能部分有效。因此，我想出了一个有点粗糙的解决方案，实际上效果相当不错。我想与其他需要快速解决这个常见问题的人分享如下内容。

欢迎评论和批评。

- marcman

测试交集：cv::Rect intersect = rect1 && rect2; 合并：如果(intersection.width) combination = rect1 || rect2; - Micka

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@Micka 也是可行的。我发帖的原因之一就是因为它相对来说也比较轻量级且易于实现。但一旦涉及到分区等问题，事情往往会不断扩大。 - marcman

关于我之前的评论，一个像素的重叠算不算重叠？ - Antonio

@marcman 谢谢更新！顺便提到一件事，我想问关于另一个情况：假设在开始时有一个孤立的矩形，与任何其他矩形都不重叠。然后，通过合并另外两个矩形，您获得了一个与最初孤立的矩形重叠的矩形。这个矩形应该与另外两个合并吗？因为我认为这确实是您解决方案的缺陷，但是合理地说，您可以使用另一个算法进行第二次遍历，该算法不会绘制矩形，在那时使用更少的矩形应该是可行的。 - Antonio

@Antonio，你说得对，那确实是一个缺陷。我也认为第二次遍历是最简单的修复方法，但正如你所指出的，可能还有其他更有效的方法。 - marcman

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1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- marcman · Accepted Answer

void mergeOverlappingBoxes(std::vector<cv::Rect> &inputBoxes, cv::Mat &image, std::vector<cv::Rect> &outputBoxes)
{
    cv::Mat mask = cv::Mat::zeros(image.size(), CV_8UC1); // Mask of original image
    cv::Size scaleFactor(10,10); // To expand rectangles, i.e. increase sensitivity to nearby rectangles. Doesn't have to be (10,10)--can be anything
    for (int i = 0; i < inputBoxes.size(); i++)
    {
        cv::Rect box = inputBoxes.at(i) + scaleFactor;
        cv::rectangle(mask, box, cv::Scalar(255), CV_FILLED); // Draw filled bounding boxes on mask
    }

    std::vector<std::vector<cv::Point>> contours;
    // Find contours in mask
    // If bounding boxes overlap, they will be joined by this function call
    cv::findContours(mask, contours, CV_RETR_EXTERNAL, CV_CHAIN_APPROX_SIMPLE);
    for (int j = 0; j < contours.size(); j++)
    {
        outputBoxes.push_back(cv::boundingRect(contours.at(j)));
    }
}