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slx0009
Asked:2023-10-17 15:24:09 +0000 UTC2023-10-17 15:24:09 +0000 UTC

如何获得新的圆心坐标，使其不与轮廓相交？

  • 772

我正在学习Python中的Opencv并制作一个小项目。Opencv 窗口创建可以使用手部动作推动的圆圈。大部分代码已经完成 - 读取手部动作并获取其轮廓并创建圆圈（圆圈的数据存储在全局数组中）。但我不知道如何推动杯子。

录制视频时，会处理每一帧。我有手的轮廓以及圆的坐标和半径。也就是说，你需要遍历每个圆并检查它是否与轮廓相交。如果没有，那么一切都很好，如果相交，那么您需要垂直于轮廓移动圆，使其停止相交。然后，使用圆圈中的新数据绘制它们（这也准备好了）。

但我还是不明白到底怎样才能把圆圈移开？

python-3.x

1 个回答

  1. Best Answer

    有必要计算从圆心到轮廓的最小距离 - 在最简单的情况下，通过遍历构成轮廓的线段，并计算从中心到线段的垂直 D 的长度（加上- 以及到角落的距离！）。如果它小于 R，则将中心移动与该垂直线共线的向量，长度为 RD。

    在此输入图像描述

    这是代码，但它没有考虑到中心投影没有落在线段上，而是有交集的情况，所以还需要检查到线段两端的距离

    import math
def proj(x1, y1, x2, y2, xp, yp):
    x12 = x2 - x1
    y12 = y2 - y1
    dotp = x12 * (xp - x1) + y12 * (yp - y1)
    dot12 = x12 * x12 + y12 * y12
    coeff = dotp / dot12
    lx = x1 + x12 * coeff
    ly = y1 + y12 * coeff
    return lx, ly, coeff

x1,y1,x2,y2,cx,cy,R = 0, 0, 10, 0, 5, 5, 6
lx, ly, cf = proj(x1, y1, x2, y2, cx, cy)
if 0<=cf<=1:   #проекция находится в пределах отрезка
    dx, dy  = cx - lx, cy - ly
    dist = math.hypot(dx, dy)
    if dist < R:    #окружность пересекает отрезок
        xshift = dx * (R-dist) / dist
        yshift = dy * (R-dist) / dist
        print(xshift, yshift)

>>> 0.0 1.0

    如果圆心的投影位于线段之外，但到其中一端的距离小于半径，则圆与该线段相交一次或完全包含该线段。在这种情况下，您需要选择一种从角开始排斥的策略 - 要么我们将其移动相同的找到的向量（这是最简单的），要么我们从两个相邻边的向量中选择最小长度，要么我们沿着外平分线，或其他东西。

    如果圆可以延伸超出半径，则必须考虑轮廓的哪一侧是外侧以及线段的方向。此外，对于复杂（非凸）轮廓，移动时可能会出现新的交点；在这种情况下，您必须构建类似外部骨架的东西（外角在交点之前的平分线等）。

    然而，对于动态系统，可以预测圆与轮廓之间的接触力矩，并在此时给圆一个沿接触半径的冲量

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