查找直角三角形或其对应矩形的区域

目的

本程序用于查找输入图像中所有直角三角形或其对应的矩形的区域，并返回其在图像中的坐标、大小和角度等信息。

使用方法

输入

本程序接受一张图片作为输入。

输出

本程序输出一个列表，列表中每个元素表示一个直角三角形或其对应的矩形的区域。

每个元素包含以下属性：

• x: 区域左上角点的横坐标。
• y: 区域左上角点的纵坐标。
• width: 区域的宽度。
• height: 区域的高度。
• angle: 区域所在的角度（与水平方向的夹角）。

代码示例

import cv2
import numpy as np

def find_rectangles(img):
    # 预处理图像
    gray = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
    blur = cv2.GaussianBlur(gray, (5,5), 0)
    edges = cv2.Canny(blur, 50, 150, apertureSize=3)
    lines = cv2.HoughLinesP(edges, 1, np.pi/180, 100)

    rectangles = []
    for line in lines:
        x1, y1, x2, y2 = line[0]
        if abs(x2 - x1) + abs(y2 - y1) < 50:  # 排除过短的直线
            continue
        angle = np.arctan2(y2 - y1, x2 - x1) * 180 / np.pi
        if abs(angle) < 10 or abs(angle) > 170:  # 排除非垂直和非水平的直线
            continue
        if abs(angle) < 80:  # 直角三角形
            if angle < 0:
                x,y,w,h = x1,y2,x2-x1,y1-y2
            else:
                x,y,w,h = x1,y1,x2-x1,y2-y1
            rectangles.append({'x': x, 'y': y, 'width': w, 'height': h, 'angle': angle})
        else:  # 直角矩形
            x,y,w,h = min(x1,x2),min(y1,y2),abs(x2-x1),abs(y2-y1)
            rectangles.append({'x': x, 'y': y, 'width': w, 'height': h, 'angle': angle})
    return rectangles

# 示例
img = cv2.imread('test.jpg')
rectangles = find_rectangles(img)
print(rectangles)

本程序使用了OpenCV库和NumPy库，流程如下：

• 将输入图像转换为灰度图。
• 对灰度图进行高斯模糊。
• 借助Canny边缘检测算法，提取边缘。
• 借助Hough变换，检测图像中的直线。
• 遍历所有检测到的直线，排除掉不符合条件的直线。
• 对于符合条件的直线，计算其所在的直角三角形或直角矩形区域，存入一个列表并返回。