二维图像形心坐标与面积的计算方法

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0 下载量 37 浏览量 更新于2024-10-02 收藏 464KB ZIP 举报
资源摘要信息:"calculate.zip" 一、图像形心计算 图像形心,也称为几何中心或质心,是图像上所有像素点分布的平均位置,它是图像处理中用于图像分析的一个重要参数。计算图像形心的过程涉及对图像进行像素点分析,统计每个像素点的位置坐标,然后通过加权平均的方式确定形心坐标。 形心的计算公式通常为: Xc = (Σxi * mi) / Σmi Yc = (Σyi * mi) / Σmi 其中,(Xc, Yc)代表形心的坐标,(xi, yi)表示每个像素点的坐标,mi表示对应像素点的质量,对于二值图像,mi一般为1或0。 在二值图像中,像素点只有两种状态,非黑即白。计算二值图像形心时,可以将非零像素点视为一个质量单位,通过遍历整个图像并累加非零像素点的位置坐标,最后除以非零像素点的总数即可得到形心坐标。 二、图像面积计算 图像面积计算,是指对图像中的特定目标物区域进行面积测量。在二值图像中,目标物区域通常由一系列连通的非零像素点组成,这些像素点共同构成了目标物的轮廓。计算这些目标物区域的面积可以通过多种方法实现,包括像素计数法、轮廓跟踪法和区域标记法等。 像素计数法是最直观的方法之一,通过统计二值图像中目标物区域的非零像素点数量即可得到其面积。在实际应用中,这种方法简单快捷,但不适用于处理带有噪声或目标物边缘不清晰的图像。 轮廓跟踪法则是对目标物边缘进行跟踪,记录边缘上的像素点坐标,通过数学公式计算边缘构成的封闭曲线内部的面积。这种方法适用于处理边缘较为清晰的目标物。 区域标记法首先对图像中的连通区域进行标记,然后通过统计各个标记区域的像素点数量来确定面积。这种方法在处理复杂图像时具有很好的适应性。 三、图像计算面积的应用实例 在实际的图像处理项目中,图像形心和面积计算的应用非常广泛,例如,在生物医学图像分析中,可以用于细胞或组织的形态学分析;在工业检测中,可以用来识别和测量零件的尺寸;在遥感图像分析中,可以用于估算特定区域的面积等。 四、压缩包子文件内容 根据提供的文件信息,"calculate.zip"压缩文件内可能包含实例图片和相应的程序代码或算法实现。这些实例图片将用于演示如何应用上述图像形心和面积计算方法。程序代码可能是用常见的图像处理编程语言如Python、MATLAB等编写的脚本或函数库,用于实际执行计算过程。代码中可能涉及到图像读取、二值化、像素遍历、坐标准确累加、形心坐标的计算、面积统计等功能。 五、总结 图像形心和面积的计算是图像处理领域中的一项基础且重要的技术。通过掌握这些技术,可以实现对图像中对象的精确定位和尺寸测量,这在各个领域都具有广泛的应用价值。随着计算机视觉和深度学习技术的发展,图像形心和面积的计算也正在变得越来越自动化和智能化。

修改此代码使其可重复运行import pygame import sys from pygame.locals import * from robomaster import * import cv2 import numpy as np focal_length = 750 # 焦距 known_radius = 2 # 已知球的半径 def calculate_distance(focal_length, known_radius, perceived_radius): distance = (known_radius * focal_length) / perceived_radius return distance def show_video(ep_robot, screen): 获取机器人第一视角图像帧 img = ep_robot.camera.read_cv2_image(strategy="newest") 转换图像格式,转换为pygame的surface对象 img = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2RGB) img = cv2.transpose(img) # 行列互换 img = pygame.surfarray.make_surface(img) screen.blit(img, (0, 0)) # 绘制图像 def detect_white_circle(ep_robot): 获取机器人第一视角图像帧 img = ep_robot.camera.read_cv2_image(strategy="newest") 转换为灰度图像 gray = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY) 进行中值滤波处理 gray = cv2.medianBlur(gray, 5) 检测圆形轮廓 circles = cv2.HoughCircles(gray, cv2.HOUGH_GRADIENT, 1, 50, param1=160, param2=40, minRadius=5, maxRadius=60) if circles is not None: circles = np.uint16(np.around(circles)) for circle in circles[0, :]: center = (circle[0], circle[1]) known_radius = circle 在图像上绘制圆形轮廓 cv2.circle(img, center, known_radius, (0, 255, 0), 2) 显示图像 distance = calculate_distance(focal_length, known_radius, known_radius) 在图像上绘制圆和距离 cv2.circle(img, center, known_radius, (0, 255, 0), 2) cv2.putText(img, f"Distance: {distance:.2f} cm", (center[0] - known_radius, center[1] - 10), cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 0.5, (0, 255, 0), 2) cv2.imshow("White Circle Detection", img) cv2.waitKey(1) def main(): pygame.init() screen_size = width, height = 1280, 720 screen = pygame.display.set_mode(screen_size) ep_robot = robot.Robot() ep_robot.initialize(conn_type='ap') version = ep_robot.get_version() print("Robot version: {0}".format(version)) ep_robot.camera.start_video_stream(display=False) pygame.time.wait(100) clock = pygame.time.Clock() while True: clock.tick(5) # 将帧数设置为25帧 for event in pygame.event.get(): if event.type == QUIT: ep_robot.close() pygame.quit() sys.exit() show_video(ep_robot, screen) detect_white_circle(ep_robot) if name == 'main': main()

2023-07-13 上传