Обнаружение и анализ круглых фигур на изображениях с использованием Delphi

Delphi , Графика и Игры , Изображения

Вопрос, поставленный в контексте, связан с задачей обнаружения и подсчета множества геометрических фигур (в основном круглых или эллиптических) на случайных изображениях, а также вычисления их центров. Важно отметить, что фигуры на изображении имеют закрытые контуры и отделены друг от друга хотя бы на один пиксель. Фон изображения всегда имеет одинаковый цвет, а границы фигур — другой, что упрощает их обнаружение.

Шаг 1: Подготовка изображения

Перед началом анализа изображения необходимо убедиться, что оно загружено в программу и доступно для обработки. В Delphi можно использовать компоненты, такие как TImage для отображения и TBitmap для работы с битмапом.

var
  Image: TBitmap;
begin
  Image := TBitmap.Create;
  try
    Image.LoadFromFile('path_to_your_image.bmp');
    // Продолжение работы с изображением
  finally
    Image.Free;
  end;
end;

Шаг 2: Обнаружение границ фигур

Для обнаружения границ фигур можно использовать алгоритм сканирования пикселей, начиная с верхнего левого угла и двигаясь вправо и вниз, пока не будет найден пиксель, отличающийся от цвета фона. Затем можно использовать алгоритм обхода границ, чтобы определить контур каждой фигуры.

procedure FindShapes(Bitmap: TBitmap);
var
  X, Y: Integer;
  BorderColor: TColor;
begin
  // Инициализация цвета границы
  BorderColor := GetPixelColorThatDiffersFromBackground(Bitmap);
  // Обход пикселей изображения
  for Y := 0 to Bitmap.Height - 1 do
    for X := 0 to Bitmap.Width - 1 do
      if Bitmap.Canvas.Pixels[X, Y] <> clFgndColor then
        // Обнаружение и анализ границ
        AnalyzeBorder(X, Y, Bitmap, BorderColor);
end;

Шаг 3: Вычисление центроида фигуры

После обнаружения границ каждой фигуры, можно вычислить центроиды. Центроид фигуры — это точка, в которой сосредоточена масса фигуры, если каждый пиксель на границе фигуры имеет массу, равную единице.

function CalculateCentroid(BorderPoints: TArray<TPoint>): TPointF;
var
  SumX, SumY: Double;
  Index: Integer;
begin
  SumX := 0;
  SumY := 0;
  for Index := Low(BorderPoints) to High(BorderPoints) do
  begin
    SumX := SumX + BorderPoints[Index].x;
    SumY := SumY + BorderPoints[Index].y;
  end;
  Result.x := SumX / (High(BorderPoints) - Low(BorderPoints) + 1);
  Result.y := SumY / (High(BorderPoints) - Low(BorderPoints) + 1);
end;

Шаг 4: Применение алгоритма MSER или компонентов связности

Для упрощения задачи и повышения точности можно использовать алгоритмы, такие как Maximally Stable Extremal Regions (MSER) или алгоритм компонентов связности, которые предоставляют более продвинутые методы для анализа изображений.

Шаг 5: Отображение результатов

После вычисления центроидов, можно отобразить их на изображении, используя, например, маркеры или крестики.

procedure DrawCentroids(Bitmap: TBitmap; Centroids: TArray<TPointF>);
var
  Index: Integer;
begin
  with Bitmap.Canvas do
    Pen.Color := clRed;
    Pen.Style := psCross;
    for Index := Low(Centroids) to High(Centroids) do
      MoveTo(Centroids[Index].x, Centroids[Index].y);
      LineTo(Centroids[Index].x + 5, Centroids[Index].y + 5);
  Bitmap.Canvas.Brush.Color := clWhite;
  Bitmap.Canvas.FillRect(Bitmap.Canvas.ClipRect);
end;

Заключение

В данной статье был представлен общий подход к решению задачи обнаружения и анализа круглых фигур на изображениях с использованием Delphi. Для более глубокого понимания и реализации алгоритмов можно обратиться к специализированной литературе и документации по библиотекам компьютерного зрения.

Создано по материалам из источника по ссылке.

Обнаружение и анализ круглых фигур на изображениях с использованием языка программирования Delphi.

Комментарии и вопросы

Получайте свежие новости и обновления по Object Pascal, Delphi и Lazarus прямо в свой смартфон. Подпишитесь на наш Telegram-канал delphi_kansoftware и будьте в курсе последних тенденций в разработке под Linux, Windows, Android и iOS

:: Главная :: Изображения ::