cv::boundingRect() 和 cv::minAreaRect() 的结果有何不同？

Question

我尝试阅读文档，但无法理解其中的区别。当目标是 3x3 正方形时，我期待相同的结果，但是我用 cv::boundingRect() 得到 3x3，用 cv::minAreaRect() 得到 2x2。我正在使用 OpenCV 4.4。

这是示例代码。

char data[25] = {
    0, 0, 0, 0, 0,
    0, 255, 255, 255, 0,
    0, 255, 255, 255, 0,
    0, 255, 255, 255, 0,
    0, 0, 0, 0, 0
};
cv::Mat image = cv::Mat(5, 5, CV_8U, data);

std::vector<std::vector<cv::Point>> contours;
std::vector<cv::Vec4i> hierarchy;
cv::findContours(image, contours, hierarchy, cv::RETR_EXTERNAL, cv::CHAIN_APPROX_SIMPLE);

cv::Rect boundingRect = cv::boundingRect(contours[0]);
std::cout << "[cv::boundingRect]" << std::endl;
std::cout << "w, h: " << boundingRect.size().width << " x " << boundingRect.size().height << std::endl;

cv::RotatedRect minAreaRect = cv::minAreaRect(contours[0]);
std::cout << "[cv::minAreaRect]" << std::endl;
std::cout << "w, h: " << minAreaRect.size.width << " x " << minAreaRect.size.height << std::endl;

输出为：

[cv::boundingRect]
w, h: 3 x 3
[cv::minAreaRect]
w, h: 2 x 2

提前致谢。

Answer 1

很简单，boundingRect() 函数 returns 一个直立的矩形，或者其底边平行于 x 轴。 minAreaRect() 函数还考虑围绕您传递给它的对象的轮廓的旋转，这允许它找到相对于总面积的最小可能矩形。

例如

boundingRect() 为绿色，minAreaRect() 为红色

Answer 2

OpenCV 存在不一致和 sloppy/no“定义”，尤其是在那些旧部分。

部分原因是不愿使用 return 分数值来表示一条线（轮廓）应该 在像素之间 。更多的原因是不清楚矩形的“右下角”是中的最后一个像素，还是外的第一个像素它...或者如果我们正在考虑位于这些像素极端角上的点。

在OpenCV中，像素的中心是一个整数坐标。肯定是这样。

在您的示例中，显然是一个边长为 3 的盒子，您希望结果反映该尺寸。

findContours 给你严格在形状中的点...它给那些边界 centers 像素。那些将是 (1,1), (1,3), (3,3), (3,1)。这是第一个问题。

如果您假设它们是像素（小方块），您可以计算出真实尺寸是 3 x 3。

如果考虑点，大小必须为 2 x 2。

boundingRect 似乎假定值是像素。它会告诉您正确的尺寸。左上角是 on 左上角像素，而不是它的左上角...并且矩形的右下角不在最后一个内部的右下角像素，但在它外面的像素中心。

minAreaRect 似乎假定值是点。这解释了其大小为 2 乘以 2 的结果。

根据您需要结果的目的，您必须进行更正。有时这意味着 adding/subtracting 一个从大小。有时这意味着将结果移动一半以获得像素角上的点。

此外，OpenCV 的绘图函数定义同样草率。尝试用 LINE_AA 样式绘制一条特定粗细的线，比如 1 或 2……这很乱。可能会绘制一个矩形，使该线位于左上角 inside 像素，右下角像素仅 outside.

cv::boundingRect() 和 cv::minAreaRect() 的结果有何不同？

What's the difference in results of cv::boundingRect() and cv::minAreaRect()?

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