用OPENCV,C++实现圆卡尺

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已于 2024-04-05 17:50:27 修改

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文章标签： c++ opencv 计算机视觉

于 2024-03-02 00:00:00 首次发布

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/weixin_45416828/article/details/136399892

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本文详细介绍了如何在上篇的基础上，通过C++和OpenCV库实现圆卡尺工具，包括计算圆的等分点、构造圆上的卡尺矩形以及利用OpenCV的fitEllipse函数拟合圆。还提到在提取边缘点时的优化方法。

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卡尺工具实现步骤

在上一篇《用OPENCV,C++实现直线卡尺工具原理，一步到位》文章里已经很清除的说明了卡尺工具原理。今天在直线卡尺代码上进行修改，写了这个圆卡尺的代码。除了以下几点不同，剩余都相同。

1.计算圆的等分点

2.计算圆上的卡尺矩形，卡尺方向由圆心指向指向卡尺中心，投影方向则与圆相切。

3.拟合圆。

计算圆心等分点：

std::vector<cv::Point2f> caliperType::calcuCircleDivisionPoint(const cv::Point2f & center, double radius, int n)
{
	std::vector<cv::Point2f> points;
	double avg_radian = 2.0 * PAI / (n*1.0);
	cv::Point2f pt;
	for (int i = 0; i < n; i++) {
		pt.x = center.x + cos(avg_radian * i) * radius;
		pt.y = center.y - sin(avg_radian * i) * radius;
		points.push_back(pt);
	}
	return points;
}

计算矩形卡尺：

std::vector<cv::Point2f> caliperType::calcuCalliperRect(cv::Point2f center, int half_width, int half_length, double angle)
{
	std::vector<cv::Point2f> points;
	double radius = sqrt(half_length*half_length + half_width*half_width);
	double araf1 = atan2(half_width, half_length) + PAI / 180.0 * angle;
	double araf2 = PAI - atan2(half_width, half_length) + +PAI / 180.0 * angle;
	cv::Point2f pt, pt1;
	pt.x = center.x + cos(araf1) * radius;
	pt.y = center.y - sin(araf1) * radius;
	pt1.x = center.x + cos(araf2) * radius;
	pt1.y = center.y - sin(araf2) * radius;
	points.push_back(center * 2 - pt);
	points.push_back(center * 2 - pt1);
	points.push_back(pt);
	points.push_back(pt1);
	return points;
}

拟合圆，直接用OpenCV自带的函数：

//m_vectTargetEdgePoints是找到的目标点集合
cv::RotatedRect item = cv::fitEllipse(m_vectTargetEdgePoints);
center = item.center;
cv::Point2f Points[4];
item.points(Points);
radius = genDistance(Points[0].x, Points[0].y, Points[1].x, Points[1].y) / 2.0;

实操效果：

在提取边缘点时，可以根据二阶导极性和点的位置进行更加细节的筛选，比如亮到暗、暗到亮，第一点、最后一点。

了解原理后，实现起来就是这么简单。有问题可以留言哟