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c++如何計(jì)算矩形重疊面積

發(fā)布時(shí)間:2020-07-27 09:24:54 來源:億速云 閱讀:578 作者:小豬 欄目:開發(fā)技術(shù)

這篇文章主要為大家展示了c++如何計(jì)算矩形重疊面積,內(nèi)容簡(jiǎn)而易懂,希望大家可以學(xué)習(xí)一下,學(xué)習(xí)完之后肯定會(huì)有收獲的,下面讓小編帶大家一起來看看吧。

在圖像處理中,經(jīng)常需要計(jì)算兩個(gè)矩形的重疊面積,在 python 中,可以使用 shapely 包中的 Polygon 函數(shù),但是到了 c++ 沒有想象中的那么簡(jiǎn)單。

查閱了很多資料,基本上都是判斷兩個(gè)矩形是否包含來計(jì)算,但是兩個(gè)矩形的相交情況太多了,每個(gè)方法我都擔(dān)心考慮不全,所以想了一個(gè)在畫布上畫出矩形框,然后通過計(jì)算白點(diǎn)數(shù)或者輪廓的方法來計(jì)算面積。

但是就算用了這個(gè)方法,求取真正的重疊面積還差一個(gè)像素點(diǎn),是否要加數(shù)值為1這個(gè)偏移量需要根據(jù)矩形的重疊情況來確定,這里不寫的那么精細(xì),不考慮1個(gè)像素點(diǎn)的偏移。

所以本方法適合于計(jì)算重疊率,而不是重疊面積,因?yàn)橹丿B面積會(huì)根據(jù)矩形重疊情況的不同差0個(gè)或1個(gè)像素值。

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

using namespace std;
using namespace cv;

int main()
{
  // 1. 新建一個(gè)畫布,把矩形畫在畫布上, 注意,矩形一定要在畫布里面,不能在畫布外面或者邊上
  Mat canvaCaluateRectangleOverlap(100, 100, CV_8UC1, Scalar(0, 0, 0));

  // 2. 把兩個(gè)矩形都畫在畫布上
  Rect rect1 = Rect(10, 10, 20, 20);
  Rect rect2 = Rect(20, 20, 20, 30);
  //為了使用fillPoly填充畫布需要生成Point
  Point rect1Point[1][4];
  rect1Point[0][0] = Point(rect1.x, rect1.y);
  rect1Point[0][1] = Point(rect1.x + rect1.width, rect1.y);
  rect1Point[0][2] = Point(rect1.x + rect1.width, rect1.y + rect1.height);
  rect1Point[0][3] = Point(rect1.x, rect1.y + rect1.height);

  // 以下是用輪廓法計(jì)算矩形面積的方法,可以看看,但是實(shí)際使用當(dāng)然還是 width*height
  //vector<Point> rect1Contours;
  //rect1Contours.push_back(Point(10, 10));
  //rect1Contours.push_back(Point(30, 10));
  //rect1Contours.push_back(Point(30, 30));
  //rect1Contours.push_back(Point(10, 30));
  //int rect1ContourArea = contourArea(rect1Contours);
  //cout << "rect1ContourArea : " << rect1ContourArea << endl;

  const Point* pointConst1[1] = { rect1Point[0] };
  int npt[] = { 4 };
  fillPoly(canvaCaluateRectangleOverlap, pointConst1, npt, 1, Scalar(255, 255, 255));

  Point rect2Point[1][4];
  rect2Point[0][0] = Point(rect2.x, rect2.y);
  rect2Point[0][1] = Point(rect2.x + rect2.width, rect2.y);
  rect2Point[0][2] = Point(rect2.x + rect2.width, rect2.y + rect2.height);
  rect2Point[0][3] = Point(rect2.x, rect2.y + rect2.height);
  const Point* pointConst2[1] = { rect2Point[0] };
  fillPoly(canvaCaluateRectangleOverlap, pointConst2, npt, 1, Scalar(255, 255, 255));

  // 3. 找出畫布的輪廓
  vector<vector<Point> > canvaContours;
  vector<Vec4i> hierarchy;
  findContours(canvaCaluateRectangleOverlap, canvaContours, hierarchy, RETR_EXTERNAL, CHAIN_APPROX_SIMPLE, Point(0, 0));

  // 修正結(jié)果的偏移量,會(huì)差1個(gè)或0個(gè)像素,這里不考慮這個(gè),大家有時(shí)間可以列舉出每種情況計(jì)算出來
  int offset = 0;
  // 4. 對(duì)畫布輪廓進(jìn)行判斷 (如果輪廓數(shù)等于1并且這兩個(gè)矩形不是相鄰就可以證明矩形是相交的)
  if (canvaContours.size() == 1 && rect1.x+rect1.width != rect2.x && rect2.x+rect2.width != rect1.x && rect1.y+rect1.height != rect2.y && rect2.y+rect2.height != rect1.y)
  {
    // 當(dāng)矩形相交時(shí),用計(jì)算輪廓面積的方法計(jì)算出相交多邊形的面積(注意,這邊會(huì)差0個(gè)或1個(gè)偏移量,所以本方式最適合計(jì)算重疊率,一個(gè)近似的數(shù))
    int canvaContourArea = contourArea(canvaContours[0]) + offset;
    // 重疊的面積數(shù) = 兩個(gè)矩形面積的交集 - 兩個(gè)矩形面積的并集 (要理解這個(gè),好好去畫圖你就明白了)
    int rectangleOveralpArea = rect1.width * rect1.height + rect2.width * rect2.height - canvaContourArea;
    cout << "The two rectangles are overlapping. " << endl;
    cout << "retangleOverlapArea = " << rectangleOveralpArea << endl;
  }
  else {
    cout << "The two rectangles do not overlap. " << endl;
  }
  return 0;
}

矩形重疊的方式很多,如下所示一部分

c++如何計(jì)算矩形重疊面積

以上就是關(guān)于c++如何計(jì)算矩形重疊面積的內(nèi)容,如果你們有學(xué)習(xí)到知識(shí)或者技能,可以把它分享出去讓更多的人看到。

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