Object 用粗线定义直线？_Object_Image Processing_Line_Signal Processing

Object 用粗线定义直线？

object image-processing

Object 用粗线定义直线？,object,image-processing,line,signal-processing,Object,Image Processing,Line,Signal Processing,在下面的图片中，我有一个不光滑的表面（我不知道它的术语）。我会在白色物体的上方画一条直线，但它有粗糙的表面。可见，整个物体不是水平的，它是倾斜的，它的角度可以预先定义，并随图片而变化我需要一条代表粗糙表面的直线（在红色框中），这是一个平均值（或者可能不是平均值）最后，我需要一条曲线y=mx+b。你能告诉我你的想法吗？或者帮助我如何解决这个问题下面是一个答案的大致轮廓，使用ImageMagick，它安装在大多数Linux发行版上，可用于OSX和Windows 首先清理图像，从侧面开始，在边

在下面的图片中，我有一个不光滑的表面（我不知道它的术语）。我会在白色物体的上方画一条直线，但它有粗糙的表面。可见，整个物体不是水平的，它是倾斜的，它的角度可以预先定义，并随图片而变化

我需要一条代表粗糙表面的直线（在红色框中），这是一个平均值（或者可能不是平均值）最后，我需要一条曲线y=mx+b。你能告诉我你的想法吗？或者帮助我如何解决这个问题

下面是一个答案的大致轮廓，使用ImageMagick，它安装在大多数Linux发行版上，可用于OSX和Windows

首先清理图像，从侧面开始，在边缘周围涂上2.5%的黑色，然后阈值化为纯黑色和白色。也可以使用PNG格式，以避免丢失和错误。我通常只是修剪图像，从边缘剪下一些来去除你的锯齿状的上边缘，但这会使你答案的y坐标倾斜，所以我只是用黑色过度渲染

然后切成1像素宽的垂直条。这将通过

bar-0393.png

产生394个名为

vbar-0000.png

的文件

另一方面，它们看起来是这样的：

convert vbar-0145.png -depth 8 txt:

# ImageMagick pixel enumeration: 1,295,255,gray
0,0: (0,0,0)  #000000  gray(0)
0,1: (0,0,0)  #000000  gray(0)
0,2: (0,0,0)  #000000  gray(0)
0,3: (0,0,0)  #000000  gray(0)
0,4: (0,0,0)  #000000  gray(0)
0,5: (0,0,0)  #000000  gray(0)
0,6: (0,0,0)  #000000  gray(0)
0,7: (0,0,0)  #000000  gray(0)
0,8: (0,0,0)  #000000  gray(0)
0,9: (0,0,0)  #000000  gray(0)
0,10: (0,0,0)  #000000  gray(0)
0,11: (0,0,0)  #000000  gray(0)
0,12: (0,0,0)  #000000  gray(0)
...
...
0,101: (0,0,0)  #000000  gray(0)
0,102: (0,0,0)  #000000  gray(0)
0,103: (0,0,0)  #000000  gray(0)
0,104: (0,0,0)  #000000  gray(0)
0,105: (65535,65535,65535)  #FFFFFF  gray(255)  <--- Here is the first white pixel starting from the top
0,106: (65535,65535,65535)  #FFFFFF  gray(255)
0,107: (65535,65535,65535)  #FFFFFF  gray(255)
0,108: (65535,65535,65535)  #FFFFFF  gray(255)
0,109: (65535,65535,65535)  #FFFFFF  gray(255)
...
...

set title 'Plotted with Gnuplot'
set ylabel 'y-axis'
set xlabel 'x-axis'
f(x)=a*x+b
fit f(x) 'points.txt' using 1:2 via a,b
plot 'points.txt',f(x) with lines linestyle 3
set terminal png large
set output 'graph.png'
set size 1,0.5
replot

然后遍历垂直条，寻找第一个白色像素以获得y坐标，因为我们已经从正在处理的垂直条的数量中知道了x坐标。抑制任何没有白色像素的线的输出，否则会使曲线拟合倾斜。为此，我将文件转换为文本-请参见末尾的注释

#!/bin/bash

# Pre-processing cleanup
# Blacken in 2.5% around all edges and threshold image to pure black and white, and move to PNG to avoid losses
convert thing.jpg -background black -gravity center -crop 95x95% -extent 374x295 -colorspace gray -threshold 50% +repage thing.png

# Get height
h=$(identify -format "%h" thing.png)

# Slice into 1-pixel wide vertical bars
convert thing.png -crop 1x vbar-%04d.png

# Iterate through all bars finding the first white pixel in each
x=1
for f in vbar*png; do
   y=$(convert "$f" -depth 8 txt: | awk -F'[,:]' '/#FFFFFF/{print $2;exit}')
   # Don't output points for vbars with no white in them - they will skew the curve fitting
   if [ ! -z $y ]; then
      # Measure from bottom left instead of top-left
      ((y=h-y))
      echo $x $y
   fi
   ((x++))
done

产生此输出的：

你可以把它输入到

GNUplot

中，得到

y=mx+c

的系数

我用红色标记了已识别点的位置：

当我将垂直条转换为文本时，在上面，我使用以下方法：

convert bar-????.png -depth 8 txt:

结果是这样的：

convert vbar-0145.png -depth 8 txt:

# ImageMagick pixel enumeration: 1,295,255,gray
0,0: (0,0,0)  #000000  gray(0)
0,1: (0,0,0)  #000000  gray(0)
0,2: (0,0,0)  #000000  gray(0)
0,3: (0,0,0)  #000000  gray(0)
0,4: (0,0,0)  #000000  gray(0)
0,5: (0,0,0)  #000000  gray(0)
0,6: (0,0,0)  #000000  gray(0)
0,7: (0,0,0)  #000000  gray(0)
0,8: (0,0,0)  #000000  gray(0)
0,9: (0,0,0)  #000000  gray(0)
0,10: (0,0,0)  #000000  gray(0)
0,11: (0,0,0)  #000000  gray(0)
0,12: (0,0,0)  #000000  gray(0)
...
...
0,101: (0,0,0)  #000000  gray(0)
0,102: (0,0,0)  #000000  gray(0)
0,103: (0,0,0)  #000000  gray(0)
0,104: (0,0,0)  #000000  gray(0)
0,105: (65535,65535,65535)  #FFFFFF  gray(255)  <--- Here is the first white pixel starting from the top
0,106: (65535,65535,65535)  #FFFFFF  gray(255)
0,107: (65535,65535,65535)  #FFFFFF  gray(255)
0,108: (65535,65535,65535)  #FFFFFF  gray(255)
0,109: (65535,65535,65535)  #FFFFFF  gray(255)
...
...

set title 'Plotted with Gnuplot'
set ylabel 'y-axis'
set xlabel 'x-axis'
f(x)=a*x+b
fit f(x) 'points.txt' using 1:2 via a,b
plot 'points.txt',f(x) with lines linestyle 3
set terminal png large
set output 'graph.png'
set size 1,0.5
replot

然后跑：

gnuplot plot.cmd

还有这个

它告诉我方程是

y = -0.26x + 225.2

GNUplot输出

After 5 iterations the fit converged.
final sum of squares of residuals : 5200.82
rel. change during last iteration : -1.49004e-07

degrees of freedom    (FIT_NDF)                        : 264
rms of residuals      (FIT_STDFIT) = sqrt(WSSR/ndf)    : 4.43848
variance of residuals (reduced chisquare) = WSSR/ndf   : 19.7001

Final set of parameters            Asymptotic Standard Error
=======================            ==========================
a               = -0.260914        +/- 0.003544     (1.358%)
b               = 225.212          +/- 0.705        (0.313%)

请注意，您可以更改bash脚本的最后几行，以便在最后自动完成所有打印和填充操作：

...
...
   fi
   ((x++))
done > points.txt

gnuplot plot.cmd

这是基于我的另一个答案，但我把它作为另一个单独的答案，因为它使用完全不同的技术。在这里，我使用OpenCV计算机视觉库而不是ImageMagick来获取另一个答案上我用红色标记的点。然后这些将被输入到GNUPlot中，就像另一个答案一样，因为我自己不想解方程：-）

我在OpenCV方面不是很有能力，可能有更快的方法来实现同样的目标

// Get x,y coordinates of first white pixel in each column of image starting from top
// Mark Setchell

#include <opencv2/opencv.hpp>
#include <iostream>

using namespace cv;
using namespace std;

int main()
{

    Mat img = imread("/Users/Mark/tmp/thing.png",IMREAD_GRAYSCALE);
    const uchar white = 255;
    int w =img.cols;
    int h =img.rows;
    for (int x = 0; x < w; ++x)
    {
       for(int y = 0; y < h; ++y)
       {
          unsigned char val=img.at<uchar>(y, x);
          if (val == white) {
              int inverted = h - y;
              cout << x << " " << inverted << endl;
              break;
          }

       }
    }
}

//从顶部开始获取图像每列中第一个白色像素的x，y坐标
//马克·塞切尔
#包括
#包括
使用名称空间cv；
使用名称空间std；
int main（）
{
Mat img=imread（“/Users/Mark/tmp/thing.png”，imread\u GRAYSCALE）；
常数uchar-white=255；
int w=img.cols；
int h=img.rows；
对于（int x=0；x什么操作系统？什么工具？你有创建图像的数字数据吗？你有其他样本图像吗？所以你在寻找？它是否旋转过？它是否总是顶部边缘？白色形状是否改变大小或位置？它有时部分脱离框架？有时有多个对象吗？我从没想过我会看到一些对象我不会使用shell脚本和命令行工具进行任何有用的图像处理。这让我很高兴：）它展示了ImageMagick的巨大威力，并结合了Unix的理念，将几个强大的工具结合起来，完成更大的工作。如果我不是一路解释和制作sma的话，我可能可以作为一行程序来完成L，容易消化的块！谢谢你的评论。非常感谢你伟大的回答和想法。对于这张图片，它工作得非常完美。我不得不说我使用matlab完成这项任务。我还有一些其他图片，其中另一个对象出现在当前的白色对象上。你能告诉我如何找到它们的平面吗用红线表示抗议。很高兴这对你有用！我想你会在你的问题中添加另一张图片。如果是这样，请添加一张未标记的图片和一张红色标记的图片，这样我就可以得到一张干净的未标记图片来玩。stackoverflow不允许我上载3张图片。我只能上载2张图片。我需要一个平面来放置下面的白色对象（你发现它很完美）和底部的一行。在链接中，我显示了我需要什么行。