poorman

[OpenCV 3.2] Shape Detection (다각형 검출)

사각형 검출에서 다각형의 꼭지점 개수로 사각형을 구분하였는데 4개의 선분 이상의 다각형에서는 화살표, 블록, 별 모양 등의 도형을 구분할 수 없다.

그래서 꼭지점 개수와 각 코너의 각도를 구해서 다각형을 검출하겠다.

http://webnautes.tistory.com/1097 에서 소스 코드를 참고하였다.

기존 코드에서는 각 코너의 각도를 계산하는 방식으로 정다각형만 검출을 하는데 코드를 수정하여 정다각형이 아닌 경우도 검출하도록 하였다.

1. 소스 코드

//Contour 영역 내에 텍스트 쓰기 //https://github.com/bsdnoobz/opencv-code/blob/master/shape-detect.cpp void setLabel(Mat& image, string str, vector<Point> contour) { int fontface = FONT_HERSHEY_SIMPLEX; double scale = 0.5; int thickness = 1; int baseline = 0; Size text = getTextSize(str, fontface, scale, thickness, &baseline); Rect r = boundingRect(contour); Point pt(r.x + ((r.width - text.width) / 2), r.y + ((r.height + text.height) / 2)); rectangle(image, pt + Point(0, baseline), pt + Point(text.width, -text.height), CV_RGB(200, 200, 200), CV_FILLED); putText(image, str, pt, fontface, scale, CV_RGB(0, 0, 0), thickness, 8); } //세 점이 주어질 때 사이 각도 구하기 //http://stackoverflow.com/a/3487062 int GetAngleABC(Point a, Point b, Point c) { Point ab = { b.x - a.x, b.y - a.y }; Point cb = { b.x - c.x, b.y - c.y }; float dot = (ab.x * cb.x + ab.y * cb.y); // dot product float cross = (ab.x * cb.y - ab.y * cb.x); // cross product float alpha = atan2(cross, dot); return (int)floor(alpha * 180.0 / CV_PI + 0.5); } int COpenCVDlg::DrawShapeDetection_Control() { BOOL chk = IsDlgButtonChecked(IDC_CHECK_SHAPE); if (chk == 0) { return 0; } if (!m_image.data) // Check for invalid input { cout << "Could not open or find the image" << endl; return -1; } Mat img_result, img_gray; //그레이스케일 이미지로 변환 cvtColor(m_image, img_gray, COLOR_BGR2GRAY); //이진화 이미지로 변환 Mat binary_image; threshold(img_gray, img_gray, 125, 255, THRESH_BINARY_INV | THRESH_OTSU); //contour를 찾는다. vector<vector<Point> > contours; findContours(img_gray, contours, RETR_LIST, CHAIN_APPROX_SIMPLE); //contour를 근사화한다. vector<Point2f> approx; img_result = m_image.clone(); for (size_t i = 0; i < contours.size(); i++) { approxPolyDP(Mat(contours[i]), approx, arcLength(Mat(contours[i]), true)*0.02, true); if ( fabs(contourArea(Mat(approx))) > 100 //면적이 일정크기 이상이어야 한다. //isContourConvex(Mat(approx)) //convex인지 검사한다. ) { int size = approx.size(); //Contour를 근사화한 직선을 그린다. if (size % 2 == 0) { line(img_result, approx[0], approx[approx.size() - 1], Scalar(0, 255, 0), 3); for (int k = 0; k < size - 1; k++) line(img_result, approx[k], approx[k + 1], Scalar(0, 255, 0), 3); for (int k = 0; k < size; k++) circle(img_result, approx[k], 3, Scalar(0, 0, 255)); } else { line(img_result, approx[0], approx[approx.size() - 1], Scalar(0, 255, 0), 3); for (int k = 0; k < size - 1; k++) line(img_result, approx[k], approx[k + 1], Scalar(0, 255, 0), 3); for (int k = 0; k < size; k++) circle(img_result, approx[k], 3, Scalar(0, 0, 255)); } //모든 코너의 각도를 구해서 더한다. int ang_sum = 0; cout << "===" << size << endl; for (int k = 0; k < size; k++) { int ang = GetAngleABC(approx[k], approx[(k + 1) % size], approx[(k + 2) % size]); cout << k << k + 1 << k + 2 << "@@" << ang << endl; ang_sum += ang; } int ang_threshold = 8; int ang_sum_min = (180 - ang_threshold) * (size - 2); int ang_sum_max = (180 + ang_threshold) * (size - 2); //도형을 판정한다. if (size == 3) setLabel(img_result, "triangle", contours[i]); else if (size == 4 && ang_sum >= ang_sum_min && ang_sum <= ang_sum_max) setLabel(img_result, "rectangle", contours[i]); else if (size == 5 && ang_sum >= ang_sum_min && ang_sum <= ang_sum_max) setLabel(img_result, "pentagon", contours[i]); else if (size == 6 && ang_sum >= ang_sum_min && ang_sum <= ang_sum_max) setLabel(img_result, "hexagon", contours[i]); else setLabel(img_result, to_string(approx.size()), contours[i]);//알수 없는 경우에는 찾아낸 꼭지점 갯수를 표시 } } //윈도우 생성 namedWindow("Shape Detection", WINDOW_AUTOSIZE); //윈도우에 출력 imshow("Shape Detection", img_result); return 1; }

2. 실행 결과

원본이미지 - 출처 : http://webnautes.tistory.com/1097

검출 이미지

컴퓨터 비전과 영상 처리에 대해 독학을 하면서 정리한 걸 적고 있습니다.

전공과 무관하며 전문적인 지식이 아니므로 개인적인 의견과 부족하고 틀린 점이 많습니다.

추가 지식 및 잘못된 점을 지적해주시면 공부하는데 많은 도움이 되겠습니다. 감사합니다^^

- 푸어맨

[Reference]

(Shape Detection) http://webnautes.tistory.com/1097

(Contour 영역 내에 텍스트 쓰기) https://github.com/bsdnoobz/opencv-code/blob/master/shape-detect.cpp

(세 점이 주어질 때 사이 각도 구하기) http://stackoverflow.com/a/3487062