找到周围的矩形区域，并在其中给出一条线

Question

我的问题仅与OpenCV / Matplotlib有关。但是，要理解这个问题，我需要学习几行ML /计算机视觉方面的内容：

我正在研究平面图数据集上的图像分割问题。我将使用完全卷积网络（FCN）。

现在，FCN需要一张图像，一个对应的分段图像。 例如：

左侧的图像是实际图像，而右侧的图像是图像的正确“注释”。本质上，每个对象（类）都完全充满了自己的颜色-汽车，道路，建筑物等。

现在，就我而言，我正在处理平面图数据。平面图示例如下所示：

此类图像中的相关实体是墙壁，门等。

问题我已经为一大堆此类图像添加了数据注释，但是上面的表格中没有注释数据。墙用简单的线条标注---这意味着它们仅1px厚，并且实际上并未填充实际图像中墙的面积/厚度。请参见以下示例：

请参阅上图左上角代表墙壁的2条线。当墙很粗时，我作为注释数据仅是那些粉红色的1px粗线。

但是，我所需要的实际上是完全填充墙壁区域。例如：

我现在要以编程方式将这些线转换为填充区域，即基于每条墙的线数据，我希望创建这些线所在的墙的填充版本。

所以，本质上来说，问题是这样的： 如果我在矩形区域内有一条细线，我能以某种方式获得它所代表的整个矩形区域吗？如果可以的话，可以用它的颜色填充它，并可以注释它的使用方式。

我们可以做出一些假设： -线条将始终代表其所在的墙 -墙通常是较粗的线，与其余图像相比只有一些暗色

再次注释数据将是非常困难且昂贵的，因此，我想问这个问题，以防可以通过编程方式实现。

我对opencv和matplotlib的知识很薄，因此这可能是一个新手问题。这可能是一件非常非常简单的事情。在这种情况下，请让我知道需要继续学习的算法或函数。

谢谢。

Answer 1

通常，您可以为此使用简单的“填充”算法，如Mariana的回答中所建议。但是，您只需要延伸到给定的线，就不能继续沿着该办公区域的西墙延伸。我假设每个最终结果都是与绘图轴对齐的矩形。

相反，您需要“波前”填充：将 entire 线向北和向南延伸（线尺寸大于单个像素），直到所有 为灰色。然后对东西方向做同样的事情。您可以通过将行复制到相邻的像素行/列来执行扩展。

我不知道直接支持此功能的软件包，但大多数都会进行矢量化粘贴复制或等效更改。

Answer 2

编辑我的答案以涵盖@Prune条件。 我可能会尝试一些逻辑，例如：

1. 找到粉红色的线条。。为此，您可以看一下：how to detect lines in opencv。这部分的结果是一个数组，其中包含检测到的线段的端点。
2. 查找每种线的方向。考虑一条线的端点： [x1; y1] 和 [x2; y2] 。如果（x2-x1）>（y2-y1），则该线是水平的。否则，该线是垂直的。
3. 查找新端点。如果线是水平的，则从“最左”（较小的x）端点向左移动，直到找到深灰色像素。找到它后，它将是您的新左端点（ x1'）。对“最右”（较大的x）端点执行相同的操作，这次向右移动，因此找到 x2'。 如果线是垂直的，请从下端（y较小）向下移动，直到找到深灰色像素。找到它后，它将是您的新较低端点（ y1'）。对上（较大的y）端点进行相同的操作，这次向上移动，所以您找到 y2'。
4. 绘制矩形，以便绘制新墙。如果墙的宽度恒定并且粉红色的线条居中，则可以从此处简单地绘制矩形。 如果线是水平的，则矩形的左上角坐标为 [x1'; y1 +壁宽的一半] ，右下角坐标为 [x2';壁宽的y2-一半] 。 如果线是垂直的，矩形的左上角坐标为 [壁宽的x1-一半； y1'] ，右下角坐标为 [x2;壁宽的y2'-一半] 。

让我知道是否满足第四个条件。例如，在这种情况下，对于水平线，我们需要沿着水平线向上/向下迭代，寻找暗像素之间的较小距离，然后获取此y坐标以帮助绘制矩形。