opencv多线段拟合

OpenCV中提供了多个函数用于线段拟合，其中最常用的是cv::fitLine()函数。这个函数可以将输入的一组点拟合成一条直线，并输出该直线的斜率和截距，同时还可以计算出该直线上的一个点和该直线的方向向量。

如果要拟合多条线段，可以使用cv::fitLine()函数结合其他函数来实现。下面是一个简单的例子：

#include <opencv2/opencv.hpp>

using namespace cv;

int main()
{
    Mat img = imread("lines.png", IMREAD_GRAYSCALE);  // 读入灰度图像
    Mat edges;
    Canny(img, edges, 50, 200, 3);  // 边缘检测

    std::vector<Vec4i> lines;
    HoughLinesP(edges, lines, 1, CV_PI/180, 50, 50, 10);  // 检测直线

    std::vector<Vec4i> filtered_lines;  // 存储筛选后的线段
    for (size_t i = 0; i < lines.size(); i++)
    {
        Vec4i line = lines[i];
        float dx = line[2] - line[0];
        float dy = line[3] - line[1];
        float length = std::sqrt(dx*dx + dy*dy);
        if (length > 50)  // 筛选长度大于50的线段
        {
            filtered_lines.push_back(line);
        }
    }

    Mat dst = Mat::zeros(img.size(), img.type());
    for (size_t i = 0; i < filtered_lines.size(); i++)
    {
        Vec4i line = filtered_lines[i];
        line(img.size().width) = img.size().height;  // 限制线段长度
        line(2) = std::min(line(2), img.size().width-1);
        line(3) = std::min(line(3), img.size().height-1);
        line(0) = std::max(line(0), 0);
        line(1) = std::max(line(1), 0);
        line(dst.size().width) = dst.size().height;
        line(2) = std::min(line(2), dst.size().width-1);
        line(3) = std::min(line(3), dst.size().height-1);
        line(0) = std::max(line(0), 0);
        line(1) = std::max(line(1), 0);

        float vx = line[2] - line[0];
        float vy = line[3] - line[1];
        float length = std::sqrt(vx*vx + vy*vy);
        vx /= length;
        vy /= length;

        float x0 = line[0];
        float y0 = line[1];

        // 拟合线段
        float line_data[4] = {vx, vy, x0, y0};
        Mat line_mat(4, 1, CV_32F, line_data);
        float line_length = length;
        float line_variance = 1.f;
        fitLine(Mat(filtered_lines), line_mat, DIST_L2, 0, line_variance, 0);

        float x1 = x0 + vx * line_length;
        float y1 = y0 + vy * line_length;

        // 绘制线段
        line(dst, Point(x0, y0), Point(x1, y1), Scalar(255), 2, LINE_AA);
    }

    imshow("dst", dst);
    waitKey();

    return 0;
}

在上面的代码中，我们先使用Canny算子进行边缘检测，然后使用HoughLinesP函数检测直线。由于HoughLinesP函数返回的是直线的两个端点坐标，因此需要计算出每条线段的斜率和截距，然后使用cv::fitLine()函数拟合线段。最后，将拟合出的线段绘制在原图像上。

需要注意的是，由于cv::fitLine()函数的输入是一组点的坐标，因此需要将线段的两个端点坐标转换成点的坐标。另外，如果线段的长度太小，可能会导致拟合不准确，因此需要筛选出长度较长的线段进行拟合。