使用OpenCV Python测量点到掩模的距离

Question

假设我有一个物体的掩码和一个点。我想找到离该点最近的物体掩码上的点。

例如，在我的图纸中，有一个物体，即图像中的蓝色形状（假设内部也是物体掩码的一部分）。红点是我想要找到与物体掩码最接近的距离的点。

所以，我想找到粗绿线，因为它是到口罩的最短距离，而不是其他线（粉色，橙色等）。我可以使用以下方法之一来实现此目的：

• 一种低效的方法是找到所有像素到该点的距离，使用类似于此（暴力法）。
• 另一种方法是创建许多向口罩的线，其角度差为epsilon，并找到该线上最靠近的点，这也不是很好。
• 我可以在边缘上创建线，并找到对象边界上每条线的最近点。（这可能没有我想象的那么容易，首先我需要找到外边界等。）

但是，这些方法都不太优雅。我想知道更优雅和最有效的确定方法是什么？

- smttsp

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查看形态学距离变换。 - fmw42

Answer 1

你可以使用pointPolygonTest来找到蓝色掩模区域和任意点之间的最近距离

1. 找到蓝色区域的轮廓，这将是我们的多边形
2. 如果将距离标志设置为true，则可以找到点和多边形之间的最近距离

closestDist = cv2.pointPolygonTest(contours[0], redPoint, True)

3. 从此函数中得到的另一个信息是，如果距离为负，则该点在多边形外部，如果该点在多边形边缘上，则距离为0，如果该点在多边形内部，则距离为正数

- Gopiraj

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好的，我今天会检查这个。 - smttsp

Answer 2

你可以使用二分搜索的方法：

• 假设P是你的点，考虑以P为圆心的圆
• 选择面罩上的任意点M，则通过M的圆将与面罩相交
• 现在重复执行，如果圆与面罩相交，则减小半径，否则增加半径（按二分搜索的方式）

如果您的面罩没有很好地连接起来，则此方法将无法工作。但是，如果不是这种情况，那么我认为您无法比暴力搜索更好...

总成本应该是圆与面罩相交的线性检查时间乘以二分搜索的对数。

- Julien

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我非常喜欢这个想法。但是，我如何判断圆形是否与掩码相交？有简单的方法吗？ - smttsp

只需计算两个半圆 y=f(x) 的方程并在其上行走像素即可。 - Julien