opencvsharp查找两个圆的焦点脚垫坐标
时间: 2023-08-24 16:11:29 浏览: 223
要找到两个圆的焦点坐标,可以按照以下步骤进行操作:
1. 使用OpenCVSharp库中的HoughCircles函数检测出两个圆的圆心坐标和半径大小。
2. 计算两个圆心之间的距离,如果距离大于两个圆的半径之和,则说明两个圆没有交点,无法计算出焦点。
3. 如果两个圆有交点,则可以通过求解两个圆的方程组来计算焦点坐标。设两个圆的方程分别为:
(x-a1)² + (y-b1)² = r1²
(x-a2)² + (y-b2)² = r2²
其中,(a1, b1)和(a2, b2)分别是两个圆的圆心坐标,r1和r2分别是两个圆的半径。
4. 将上面两个方程相减,得到:
2(a2-a1)x + 2(b2-b1)y + (r1²-r2²)-(a1²+b1²-a2²-b2²) = 0
这是一个二元一次方程,可以通过解方程得到焦点坐标。
解法可以使用高斯消元法或者矩阵求逆法,这里以矩阵求逆法为例,将上式表示成矩阵形式:
[2(a2-a1) 2(b2-b1)] [x] [(r2²-r1²)+(a1²+b1²-a2²-b2²)]
[2(b2-b1) -2(a2-a1)] [y] = [(r2²-r1²)+(a1²+b1²-a2²-b2²)]
对上面的矩阵求逆,然后乘以右侧的向量,即可得到焦点坐标。
下面是一个示例代码,包含了用OpenCVSharp库检测圆和计算两个圆的焦点坐标的代码:
```csharp
using OpenCvSharp;
// 检测圆和计算焦点的函数
void FindCircleIntersection(Mat img, out Point2d pt1, out Point2d pt2)
{
pt1 = pt2 = new Point2d(-1, -1);
// 灰度化和高斯滤波
Mat gray = new Mat();
Cv2.CvtColor(img, gray, ColorConversionCodes.BGR2GRAY);
Cv2.GaussianBlur(gray, gray, new Size(9, 9), 2, 2);
// 检测圆
CircleSegment[] circles = Cv2.HoughCircles(gray, HoughModes.Gradient, 1, 20, 100, 30, 0, 0);
if (circles.Length < 2)
return;
// 计算两个圆的圆心和半径
double a1 = circles[0].Center.X;
double b1 = circles[0].Center.Y;
double r1 = circles[0].Radius;
double a2 = circles[1].Center.X;
double b2 = circles[1].Center.Y;
double r2 = circles[1].Radius;
// 计算圆心距离
double d = Math.Sqrt((a2-a1)*(a2-a1) + (b2-b1)*(b2-b1));
if (d > r1 + r2)
return;
// 计算焦点坐标
double A = 2 * (a2 - a1);
double B = 2 * (b2 - b1);
double C = r1*r1 - r2*r2 + a1*a1 + b1*b1 - a2*a2 - b2*b2;
Mat matA = new Mat(2, 2, MatType.CV_64FC1);
Mat matB = new Mat(2, 1, MatType.CV_64FC1);
Mat matX = new Mat(2, 1, MatType.CV_64FC1);
matA.Set<double>(0, 0, A);
matA.Set<double>(0, 1, B);
matA.Set<double>(1, 0, B);
matA.Set<double>(1, 1, -A);
matB.Set<double>(0, 0, C);
matB.Set<double>(1, 0, B*C/A);
Cv2.Solve(matA, matB, matX, DecompTypes.LU);
pt1.X = matX.At<double>(0, 0);
pt1.Y = matX.At<double>(1, 0);
pt2.X = matX.At<double>(0, 0);
pt2.Y = matX.At<double>(1, 0);
}
```
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