确定探测器系统中旋转方块的重叠

发布于 2025-01-08 02:12:55 字数 494 浏览 2 评论 0原文

我正在解决一个问题，需要我计算两个正方形的重叠面积。这是程序的一部分，该程序将由多个方形探测器单元/像素（阵列）组成的旋转探测器放置在由多个（较小的）方形像素组成的输入图的顶部，并确定探测器检测到的每个输入像素的光百分比像素。我尝试过几何方法，但需要考虑的可能变化实在太多。

与另一个方块相比，一个方块可以旋转随机角度，并且两个方块的大小可以不同。给出的参数是输入地图上检测器像素的中心坐标、检测器像素的大小（默认情况下输入像素等于1）和旋转角度。

编辑：添加了一个草图来澄清

草图

所以我想做的是计算每个输入像素（黑色方块）位于给定探测器像素（红色方块）内，可以是 0 到 1 之间的任意值。然后可以将其与输入像素的值相乘并对所有输入像素求和以计算探测器像素收集的总光。

我尝试使用的几何方法是计算探测器像素边缘的斜率，并使用与输入像素边缘的相交来计算总重叠。

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长发绾君心 2025-01-15 02:12:55

如果我理解正确的话，你所做的相当于尝试在灰度位图上找到重叠的正方形？如果是这样，您可以进行角点检测，并尝试从检测到的角点制作正方形，然后计算检测到的正方形的重叠吗？这个 opencv 示例可能是一个很好的起点： https://code.ros.org/trac/opencv/browser/trunk/opencv/samples/python/squares.py?rev=907

提前道歉，如果我误解了这个问题（例如，我对旋转角度感到困惑）。

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始终不够爱げ你 2025-01-15 02:12:55

以下是我将用来执行此操作的步骤。

确保您有两个正方形角点的坐标。
选取其中一个正方形
旋转两个正方形的角坐标，使您在第一步中选取的正方形的边平行于 x 轴和 y 轴
检查两个正方形的角是否其他正方形在第一个正方形内。既然你旋转了，这就像检查 x 坐标是否在左侧和右侧之间，y 坐标是否在顶部和底部之间一样简单。

要旋转点，您将使用如下函数：

from math import sin, cos, radians

def rotate_points(x, y, angle):
    """Rotate a set of points `angle` degrees counterclockwise about
    the origin.
    """
    theta = radians(angle)
    x_prime = x * cos(theta) - y * sin(theta)
    y_prime = x * sin(theta) + y * cos(theta)
    return x_prime, y_prime

Here are the steps I would use to do this.

Make sure you have coordinates for the corners of both squares.
Pick either square
Rotate the cordinates of the corners of both squares so that the square you picked in step one has sides parallel to the x and y axis
Check if the corners of the other square are inside the first. Since you rotated, this is as simple as checking if the x coordinate is between the left and right sides, and the y coordinate is between the top and bottom.

To rotate the points, you'll use a function something like this:

from math import sin, cos, radians

def rotate_points(x, y, angle):
    """Rotate a set of points `angle` degrees counterclockwise about
    the origin.
    """
    theta = radians(angle)
    x_prime = x * cos(theta) - y * sin(theta)
    y_prime = x * sin(theta) + y * cos(theta)
    return x_prime, y_prime

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