OpenCV结构分析与形状描述符（19）查找二维点集的最小面积外接旋转矩形函数minAreaRect()的使用

news2024/12/24 8:10:09

操作系统：ubuntu22.04
OpenCV版本：OpenCV4.9
IDE:Visual Studio Code
编程语言：C++11

算法描述

找到一个包围输入的二维点集的最小面积旋转矩形。

该函数计算并返回指定点集的最小面积边界矩形（可能是旋转的）。开发者需要注意的是，当数据接近包含的 Mat 元素边界时，返回的 RotatedRect 可能会包含负索引。

minAreaRect 是 OpenCV 库中的一个函数，它用于查找一个给定的二维点集（通常是一个轮廓）的最小面积外接旋转矩形。这个矩形不同于标准的最小包围盒（即由 cv::boundingRect 得到的直立矩形），它可以旋转任意角度以适应轮廓的形状，从而达到最小面积的效果。
使用场景
minAreaRect 常用于物体识别与定位，特别是在需要处理旋转情况下的物体检测时。它可以帮助你找到一个物体的精确位置和方向，这对于机器人视觉、工业检测等领域特别有用。

函数原型

RotatedRect cv::minAreaRect	
(
	InputArray 	points
)

参数

参数points 输入的二维点向量，存储在 std::vector<> 或 Mat 中。

返回值

RotatedRect: 返回的是一个 RotatedRect 对象，它包含了最小外接矩形的信息。RotatedRect 包括三个属性：
- center (矩形的中心点坐标)
- size (矩形的宽度和高度)
- angle (矩形的旋转角度)

代码示例

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

using namespace cv;
int main()
{
    // 创建一个空白图像
    Mat img( 400, 400, CV_8UC3, Scalar( 255, 255, 255 ) );

    std::vector< cv::Point2f > points;
    points.push_back( Point2f( 100, 100 ) );
    points.push_back( Point2f( 125, 125 ) );
    points.push_back( Point2f( 75, 125 ) );
    points.push_back( Point2f( 50, 150 ) );
    points.push_back( Point2f( 150, 150 ) );
    points.push_back( Point2f( 200, 250 ) );
    points.push_back( Point2f( 100, 250 ) );
    points.push_back( Point2f( 150, 300 ) );
    points.push_back( Point2f( 125, 275 ) );
    points.push_back( Point2f( 175, 275 ) );

    // 绘制原始点
    for ( const auto& pt : points )
    {
        circle( img, pt, 5, Scalar( 0, 255, 0 ), -1 );
    }

    // 获取最小面积外接矩形
    cv::RotatedRect rect = cv::minAreaRect( points );

    // 绘制最小面积外接矩形
    cv::Point2f vertices[ 4 ];
    rect.points( vertices );
    for ( int i = 0; i < 4; ++i )
    {

        cv::line( img, vertices[ i ], vertices[ ( i + 1 ) % 4 ], cv::Scalar( 0, 255, 0 ), 2 );
    }

    // 显示图像
    cv::imshow( "Image with Min Area Rect", img );
    cv::waitKey( 0 );

    return 0;
}