如何检查一个轮廓是否嵌套/嵌入在opencv中

Question

我有两个轮廓，我想检查它们之间的关系（如果其中之一是嵌套的）。 通常，我会使用 findContours 函数，具有 CV_RETR_TREE 检索模式。但是，我从不同的来源获得了轮廓（使用 MSER 方法）。实际上，我不仅有轮廓，还有区域蒙版（如果有帮助的话）。例如，假设我想分割字母“O”，那么我将有以下蒙版或轮廓：

1)

0 0 0 0 0 0
0 1 1 1 1 0
0 1 0 0 1 0
0 1 0 0 1 0
0 1 1 1 1 0
0 0 0 0 0 0 

2)

0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0
0 0 1 1 0 0
0 0 1 1 0 0
0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 

我如何轻松检查第二个在第一个轮廓内？我考虑过检查边界框之间的关系，但这并不能涵盖所有可能的情况。

Answer 1

使用cv::pointPolygonTest(InputArray轮廓，Point2f pt, boolmeasureDist) 来了解轮廓中的一个点是否在另一个点内部。

您必须检查边界情况（您选择的第一个点对于两个多边形都是公共的，等等）

if(pointPolygonTest(contour, pointFromOtherContour, false) > 0)
{
    // it is inside
}

该函数确定该点是在轮廓内部、外部还是位于边缘上（或与顶点重合）。它相应地返回正（内部）、负（外部）或零（边缘）值。

当 measureDist=false 时，返回值分别为 +1、-1 和 0。否则，返回值是该点与最近的轮廓边缘之间的有符号距离。

Answer 2

如果您知道轮廓是闭合的（在 4 连通意义上），那么您可能可以使用射线至无穷大测试，该测试更常用于测试点是否位于闭合多边形内部。 （还假设轮廓不交叉，这大概是不可能的。）

取候选轮廓上的任意点，并从那里沿任意方向前进到“无穷大”（选择一个对齐的轴，以便于实现） ：如果您一直到达图像边缘并穿过外部轮廓奇数次，那么您开始的轮廓就在该轮廓内部。

“穿过”外部轮廓实际上有点棘手，例如：

  . 1 1 1 1 1 1 1
  . 1 . . X X X 1
  . 1 . . X . X 1
<-.-1-1-.-X X X 1 : here a naiive implementation counts two crossings
  . . 1 1 1 1 1 1

因此，要测试光线是否在某个点“穿过”轮廓，您确实需要考虑 3x3 相邻点。我认为您最终会得到一组看起来像这样的情况：

  . . .
<-1-1 1 // not crossing
  . . .

  1 . 1
<-1-1 1 // not crossing
  . . .

  . . 1
<-1-1 1 // crossing
  . . .

  1 . .
<-1-1 1 // crossing
  . . .

我不能 100% 确定是否可以构建一个一致的测试来跨越基于 3x3 邻域的 4 连通轮廓，但似乎很可能这是。

当然，这一切都依赖于外部轮廓的闭合。