如何使用OpenCV Python计算图像中物体的纵横比?


物体的纵横比计算方法是物体边界矩形的宽高比。因此,要计算纵横比,首先必须找到物体的边界矩形。可以使用cv2.boundingRect()函数找到物体的边界矩形。

它接收物体的轮廓点,并返回边界矩形的左上角坐标 (x,y) 和 (宽度, 高度)。我们使用宽度高度来计算纵横比。

语法

x, y, w, h = cv2.boundingRect(cnt)
aspect_ratio = float(w)/h

这里,“cnt”是图像中物体轮廓点的NumPy数组。

步骤

您可以使用以下步骤计算图像中物体的纵横比:

导入所需的库。在以下所有Python示例中,所需的Python库是OpenCV。确保您已经安装了它。

import cv2

使用cv2.imread()读取输入图像并将其转换为灰度图像。

img = cv2.imread('fourpoint-star.png')
gray = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY)

对灰度图像应用阈值处理以创建二值图像。调整第二个参数以更好地检测轮廓。

ret,thresh = cv2.threshold(gray,150,255,0)

使用cv2.findContours()函数查找图像中的轮廓。

contours, _ = cv2.findContours(thresh, cv2.RETR_TREE, cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)

选择一个轮廓cnt或循环遍历所有轮廓。使用物体的边界矩形的宽度和高度计算纵横比。

cnt = contours[0]
x, y, w, h = cv2.boundingRect(cnt)
ar = float(w)/h

您可以选择在输入图像上绘制轮廓和边界矩形。也可以将纵横比作为文本添加到图像上。

cv2.drawContours(img, [cnt], -1, (0,255,255), 3)
cv2.rectangle(img,(x,y),(x+w,y+h),(255,0,0),2)

打印纵横比并显示带有绘制轮廓和边界矩形的图像。

print("Aspect Ratio of object: ", ar)
cv2.imshow("Aspect Ratio", img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

让我们来看一些例子以便更好地理解。

示例1

在这个Python程序中,我们计算图像中物体的纵横比。我们在图像上绘制物体的轮廓和边界矩形。我们还将纵横比作为文本添加到物体上。

# import required libraries import cv2 # load the input image img = cv2.imread('fourpoint-star.png') # convert the image to grayscale gray = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY) # apply thresholding to convert grayscale to binary image ret,thresh = cv2.threshold(gray,150,255,0) # find the contours contours,hierarchy = cv2.findContours(thresh, cv2.RETR_TREE,cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE) print("Number of objects detected:", len(contours)) # define function to compute aspect ratio def aspect_ratio(cnt): x, y, w, h = cv2.boundingRect(cnt) ratio = float(w)/h return ratio # select first contour cnt = contours[0] # find the aspect ratio ar = aspect_ratio(cnt) # round it to two decimal points ar = round(ar, 2) # draw contours cv2.drawContours(img,[cnt],0,(0,255,0),2) # draw bounding rectangle x,y,w,h = cv2.boundingRect(cnt) cv2.rectangle(img,(x,y),(x+w,y+h),(255,0,0),2) # put text on the image cv2.putText(img, f'Aspect Ratio={ar}', (x, y), cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 0.6, (255, 255, 255), 2) print(f"Aspect Ratio of object 1 =", ar) cv2.imshow("Aspect Ratio", img) cv2.waitKey(0) cv2.destroyAllWindows()

我们将使用以下图像作为此程序中的输入文件

输出

执行上述代码后,将产生以下输出

Number of objects detected: 1 
Aspect Ratio of object 1 = 1.71

并且,我们将得到以下输出窗口:

轮廓以绿色绘制,边界矩形以蓝色绘制。检测到的物体的纵横比以白色显示。

示例2

在这个Python程序中,我们计算图像中所有物体的纵横比。我们在图像上绘制所有轮廓和边界矩形。我们还将所有物体的纵横比作为文本添加到图像上。

import cv2 import numpy as np img = cv2.imread('shapes2.png') img1 = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY) ret,thresh = cv2.threshold(img1,40,255,0) contours,hierarchy = cv2.findContours(thresh, cv2.RETR_TREE,cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE) print("Number of objects detected:", len(contours)) def aspect_ratio(cnt): x, y, w, h = cv2.boundingRect(cnt) ratio = float(w)/h return ratio # loop over all the contours for i, cnt in enumerate(contours): ar = aspect_ratio(cnt) ar = round(ar, 3) x,y,w,h = cv2.boundingRect(cnt) cv2.drawContours(img,[cnt],0,(0,255,0),2) cv2.rectangle(img,(x,y),(x+w,y+h),(255,0,0),2) cv2.putText(img, f'{ar}', (x, y), cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 0.6, (0, 0, 255), 2) print(f"Aspect Ratio of object {i+1} =", ar) cv2.imshow("Aspect Ratio", img) cv2.waitKey(0) cv2.destroyAllWindows()

我们将使用以下图像作为此程序中的输入文件

输出

执行上述代码后,将产生以下输出

Number of objects detected: 7 
Aspect Ratio of object 1 = 1.662 
Aspect Ratio of object 2 = 0.657 
Aspect Ratio of object 3 = 0.705 
Aspect Ratio of object 4 = 0.912 
Aspect Ratio of object 5 = 0.94 
Aspect Ratio of object 6 = 1.054 
Aspect Ratio of object 7 = 1.845

并且我们将得到以下输出窗口:

轮廓以绿色绘制,边界矩形以蓝色绘制。检测到的物体的纵横比以红色显示。

更新于:2022年9月28日

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