OpenCV cvFitLine - eiichiromomma/CVMLAB GitHub Wiki
(OpenCV) 直線フィッティング
座標点の集合から直線のフィッティングをする
座標点の集合を作成して、cvFitLineで最小二乗を使ったフィッティングをする。 cvSeqの使い方がミソ。
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CvMemStorageで空のストレージを作成
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cvCreateSeqで詰め込むデータの種類を指定
CvMemStorage* storage = cvCreateMemStorage(0); CvSeq* point_seq = cvCreateSeq( CV_32FC2, sizeof(CvSeq), sizeof(CvPoint2D32f), storage );
ここではfloatのCvPoint2D32f型(中身はfloatのxとy)を詰め込む設定。
使用した後は
cvClearSeq(point_seq);
cvReleaseMemStorage(&storage);
として解放する。 やらないと繰り返し使う際にメモリを食い潰す。
(fx,fy)という座標を与える場合
cvSeqPush(point_seq, &cvPoint2D32f(fx,fy));
これをループで繰り返してCvSeqに座標点を蓄える。
float *line = new float[4];
cvFitLine(point_seq,CV_DIST_L2,0,0.01,0.01,line);
CvSeq
近似の種類。 CV_DIST_L2は最小二乗法。 他に
- CV_DIST_L1
- CV_DIST_L12
- CV_DIST_FAIR
- CV_DIST_WELSCH
- CV_DIST_HUBER
がある。詳細はリファレンス参照。
パラメータ。0, 0.01, 0.01が推奨値。
近似直線の情報の受け取り先。ここでは2次元なので4個入る配列。3次元の場合は6個。 (line[0],line[1])が正規化されたベクトルを表わし、(line[2],line[3])が直線の通る点を表わす。
10点の座標(fx,fy)から最小二乗法で傾きと通過点を求める。 おまけで大津の直線度。
#include <cv.h>
#include <stdio.h>
#include <math.h>
float myLinearity(CvSeq *);
int main(void)
{
int i;
double fx[] = {0.0, 0.301, 0.477, 0.602, 0.699, 0.778, 0.845, 0.903, 0.954, 1.0};
double fy[] = {3.874, 3.202, 2.781, 2.49, 2.274, 2.156, 1.934, 1.74, 1.653, 1.662};
float *line = new float[4];
float linearity=0.0f;
//入れ物の確保
CvMemStorage* storage = cvCreateMemStorage(0);
//3次元の場合はCV_32FC2がCV_32FC3に、CvPoint2D32fがCvPoint3D32fになる
CvSeq* point_seq = cvCreateSeq( CV_32FC2, sizeof(CvSeq), sizeof(CvPoint2D32f), storage );
for (i=0; i<10; i++){
//値の追加はcvSeqPush
cvSeqPush(point_seq, &cvPoint2D32f(fx[i],fy[i]));
}
linearity = myLinearity(point_seq);
cvFitLine(point_seq,CV_DIST_L2,0,0.01,0.01,line);
fprintf(stdout,"v=(%f,%f),vy/vx=%f,(x,y)=(%f,%f), Linearity=%f\n",line[0],line[1],line[1]/line[0],line[2],line[3],linearity);
cvClearSeq(point_seq);
cvReleaseMemStorage(&storage);
return 0;
}
//大津の直線度
float myLinearity(CvSeq *seq)
{
int i;
CvPoint2D32f *p;
float *x = new float[seq->total];
float *y = new float[seq->total];
float x_bar=0.0, y_bar=0.0;
float u11=0.0, u20=0.0, u02=0.0;
float linearity=0.0;
//吸い出し cvGetSeqElemでポインタを得るのでキャストして取得
for (i=0; i < seq->total; i++){
p=(CvPoint2D32f*)cvGetSeqElem(seq,i);
x[i]=p->x;
y[i]=p->y;
}
//x_bar, y_bar
for (i=0; i < seq->total; i++){
x_bar+=x[i];
y_bar+=y[i];
}
x_bar/=seq->total;
y_bar/=seq->total;
//セントラルモーメント
for (i=0; i < seq->total; i++){
u11+=((x[i]-x_bar)*(y[i]-y_bar));
u20+=pow(x[i]-x_bar,2.0f);
u02+=pow(y[i]-y_bar,2.0f);
}
u11/=seq->total;
u20/=seq->total;
u02/=seq->total;
//直線度の算出
linearity = sqrt(4*pow(u11,2.0f)+pow(u20-u02,2.0f))/(u20+u02);
return linearity;
}v=(0.399377,-0.916787),vy/vx=-2.295543,(x,y)=(0.655900,2.376600), Linearity=0.999105