Java 图像边缘检测算法：创建二维网格

让我们先从我想做的开始。我想能够采取一个透明的背景PNG文件，并找到从90到360点沿图像的主题边缘的任何地方。这里有一个粗略的例子来说明我的意思。鉴于Mario和Yoshi的这张照片：

我想画一个以图像中心为中心，直径略大于图像最大边的圆作为参考。然后，我想以设定的间隔绕着圆走，沿着中心画一条线，直到它碰到一个不透明的像素。下面是它的样子：

我尝试过几次，都失败了，我希望得到一些关于我做错了什么的指导或见解。下面是我在代码后面使用的数学图像（如果质量不好，很抱歉，我没有扫描仪）：

线1是图像的上、下、左或右边缘，线2以给定角度穿过圆心。第1行和第2行相交的点应该在图像的边缘，并且是我们应该开始寻找图像主体边缘的位置

这是我从这个想法中得到的代码。我是用Java实现的，因为BuffereImage非常容易使用，但我将把它转换成C#（XNA）作为最终产品

public class Mesh {

private int angleA, angleB, angleC, angleD;
private BufferedImage image;
private Point center;
public ArrayList<Point> points = new ArrayList<>();

public Mesh(BufferedImage image) {
    center = new Point(image.getWidth() / 2, image.getHeight() / 2);
    angleA = (int) (Math.atan(center.y / center.x) * (180 / Math.PI));
    angleB = 180 - angleA;
    angleC = 180 + angleA;
    angleD = 360 - angleA;
    this.image = image;
    for(int angle = 0; angle <= 360; angle+=4){
        Point point = getNext(angle);
        if(point != null) points.add(point);
    }
}

private Point getNext(int angle) {
    double radians = angle * Math.PI / 180;
    double xStep = Math.cos(radians);
    double yStep = Math.sin(radians);
    int addX = angle >= 90 && angle <= 270 ? 1 : -1;
    int addY = angle >= 0 && angle <= 180 ? 1 : -1;
    double x, y;

    if (xStep != 0) {
        double slope = yStep / xStep;
        double intercept = center.y - (slope * center.x);
        if (angle >= angleA && angle <= angleB) {
            y = 0;
            x = -intercept / slope;
        } else if (angle > angleB && angle < angleC) {
            x = 0;
            y = intercept;
        } else if (angle >= angleC && angle <= angleD) {
            y = image.getHeight() - 1;
            x = (y - intercept) / slope;
        } else {
            x = image.getWidth() - 1;
            y = slope * x + intercept;
        }
    } else {
        x = center.x;
        y = angle <= angleB ? 0 : image.getHeight();
    }

    if (x < 0) x = 0;
    if (x > image.getWidth() - 1) x = image.getWidth() - 1;
    if (y < 0) y = 0;
    if (y > image.getHeight() - 1) y = image.getHeight() - 1;

    double distance = Math.sqrt(Math.pow(x - center.x, 2) + Math.pow(y - center.y, 2));
    double stepSize = Math.sqrt(Math.pow(xStep, 2) + Math.pow(yStep, 2));
    int totalSteps = (int) Math.floor(distance / stepSize);

    for (int step = 0; step < totalSteps; step++) {
        int xVal = (int) x;
        int yVal = (int) y;
        if(xVal < 0) xVal = 0;
        if(xVal > image.getWidth() -1) xVal = image.getWidth() -1;
        if(yVal < 0) yVal = 0;
        if(yVal > image.getHeight()-1) yVal = image.getHeight() -1;
        int pixel = image.getRGB(xVal, yVal);

        if ((pixel >> 24) == 0x00) {
            x += (Math.abs(xStep) * addX);
            y += (Math.abs(yStep) * addY);
        } else {
            return new Point(xVal, yVal);
        }
    }
    return null;
}
}

公共类网格{
私人int angleA、angleB、angleC、angleD；
私有缓冲图像；
私人点中心；
public ArrayList points=new ArrayList（）；
公共网格（BuffereImage图像）{
中心=新点（image.getWidth（）/2，image.getHeight（）/2）；
angleA=（int）（Math.atan（center.y/center.x）*（180/Math.PI））；
角度b=180-角度a；
角度c=180+角度a；
角度=360-角度A；
这个图像=图像；
对于（内部角度=0；角度=90&&angle=0&&angle=angleA&&angle角度B&&angle=angleC&&angle image.getHeight（）-1）y=image.getHeight（）-1；
双距离=Math.sqrt（Math.pow（x-center.x，2）+Math.pow（y-center.y，2））；
双步长=Math.sqrt（Math.pow（xStep，2）+Math.pow（yStep，2））；
int totalSteps=（int）数学楼层（距离/步长）；
对于（int step=0；stepimage.getWidth（）-1）xVal=image.getWidth（）-1；
如果（yVal<0）yVal=0；
如果（yVal>image.getHeight（）-1）yVal=image.getHeight（）-1；
int pixel=image.getRGB（xVal，yVal）；
如果（（像素>>24）=0x00）{
x+=（Math.abs（xStep）*addX）；
y+=（数学绝对值（yStep）*addY）；
}否则{
返回新点（xVal，yVal）；
}
}
返回null；
}
}

---

该算法应该返回所有按逆时针方向旋转（且不重叠）排序的正点，但我未能获得所需的输出（这是我最近的一次尝试），因此，重申一下这个问题，是否有一种形式化的方法可以做到这一点，或者有人能找到我在逻辑中犯的错误。对于视觉参考，Mario和Yoshi跟踪的图像在某种程度上是最终输出的样子，但具有更多的点（这将为网格提供更多细节）。

问题是否与边界圆的确定或会聚光线的跟踪有关？对于第二部分，你应该考虑使用BReSENAMM线绘制算法。我希望光线在边界圆上开始，然后在图像主体的边缘结束。我们希望这些点都是有序的，这样它们就可以成为图像的网格。这是在你的帖子中说的，你不回答我的问题。找到圆不是问题，我很难找到“网格”，有时点是负数或穿过中心，它不是看起来像一个轮廓线，是与边界圆的确定或会聚光线的跟踪有关的问题吗？对于第二部分，你应该考虑使用BReSENAMM线绘制算法。我希望光线在边界圆上开始，然后在图像主体的边缘结束。我们希望这些点都是有序的，这样它们就可以成为图像的网格。这是在你的帖子中说的，你不回答我的问题。找到圆不是问题，我很难找到“网格”，有时这些点是负数或穿过中心，它看起来不像一个轮廓