如何检测图像中的彩色矩形？

Question

我正在尝试编写一个 AI 迷宫求解器程序。为此，我将在 GIMP 中绘制 2 色迷宫，红色为墙壁，蓝色为背景或地板。然后我将从 GIMP 导出为 png 并使用 ImageIO.read() 获得迷宫的 BufferedImage 对象。最后，我会将 Rectangle 个碰撞框分配给墙壁并将它们存储在 ArrayList 中，这样我就可以使用 .intersect() 检查精灵与墙壁的接触。我可以在这里使用它。

但是，有一件事我想为我的程序做但我不知道该怎么做：一旦我将我的图像存储为 BufferedImage，我如何检测红色部分（所有完全相同的 RGB 红色阴影）并创建匹配的 Rectangles？

备注：

迷宫将始终具有固定大小（1000x1000 像素）。
每个迷宫都有一个固定的起点
红色区域将始终形成直矩形。我创建的 Rectangle 对象仅用作碰撞盒，因此我可以使用 .intersect()，从未绘制或类似的东西。
Rectangle 将存储在 ArrayList 中。

迷宫示例：（一个简单的）

我希望能够做的事情：（绿色区域是 java.awt.Rectangles 创建并存储到 ArrayList 的地方）

Answer 1

我会提供一个非常简单的方法来解决这个问题（没有完全实现，只是让你明白）.. 有一个包含所有矩形的列表 List<Rectangle> mazeRectangles。所有矩形都将存储在这里..当然还有图像 BufferedImage image; 现在我们将遍历所有图片，直到找到一张颜色正确的图片每次我们找到一个矩形时，我们都会跳过矩形宽度的所有 x 值..

//iterate over every pixel..
for (int y = 0; y < image.getHeight(); y++) {
    for (int x = 0; x < image.getWidth(); x++) {
        //check if current pixel has maze colour
        if(isMazeColour(image.getRGB(x, y))){
            Rectangle rect = findRectangle(x, y);
            x+=rect.width;
        }
    }
}

你的试色方法：

public boolean isMazeColour(int colour){
    // here you should actually check for a range of colours, since you can
    // never expect to get a nicely encoded image..
    return colour == Color.RED.getRGB();
}

有趣的部分是 findRectangle 方法.. 我们看看是否已经有一个 Rectangle 包含我们的坐标。如果是return它，否则创建一个新的Rectangle，将它添加到列表并return它。如果我们必须创建一个新的 Rectangle，我们将首先检查它的宽度。令人讨厌的部分是，您仍然需要检查矩形其余部分的每个像素，因为您可能有这样的配置：

+++++++
+++++++
###
###

其中 # 和 + 是单独的框。所以我们先求出宽度：

public Rectangle findRectangle(int x, int y){
    // this could be optimized. You could keep a separate collection where
    // you remove rectangles from, once your cursor is below that rectangle
    for(Rectangle rectangle : mazeRectangles){ 
        if(!rectangle.contains(x, y)){
            return rectangle;
        }
    }
    //find the width of the `Rectangle`
    int xD = 0;
    while(x+xD < width && isMazeColour(image.getRGB(x+xD+1, y))){
        xD++;
    }

    int yD = 0; //todo: find height of rect..

    Rectangle toReturn = new Rectangle(x, y, xD, yD);
    mazeRectangles.add(toReturn);
    return toReturn;
}

我没有实现 yD 部分，因为它有点乱而且我有点懒，但是你需要遍历 y 并检查每一行（所以有两个嵌套循环）

请注意，此算法可能会导致 Rectangle 重叠。如果您不想这样，在查找 xD 时检查每个像素是否已包含在 Rectangle 中。只要您不在另一个 Rectangle.

中，就只展开 xD

另一件事：由于红色和蓝色之间的颜色插值，您最终可能会在矩形的边界处出现奇怪的人工制品。也许您想检查 Rectangles 是否太小（例如只有 1 像素宽）并删除它们..

Answer 2

去年，有人询问了解决迷宫的更一般情况。他们有一个额外的复杂性，因为有多条路径，但 "correct" 通过十字路口的路径是直的。

Python: solve "n-to-n" maze

提供的解决方案通过光线投射解决了迷宫问题。从路径的起点开始，它会向各个方向投射线条。然后它对列表进行排序并选择最长的线并使用它来计算下一个起点。现在，它在它来的方向除了之外的所有方向重复投射线 - 回溯可能比前进的进度更长。那只会在迷宫最长的一条腿上反弹解决方案。

如果您确定角度始终为 90 度，则可以相应地修改代码。

如何检测图像中的彩色矩形？

How to detect a colored rectangles in an image?

java

maze

image-processing

rectangles