如何用OpenCV/Python/AI模型提取二值掩码图像中四边形顶点？

需求说明 #

• 输入：二值分割掩码图像（示例如下）
  
• 目标：检测图像中所有四边形的四个顶点坐标，输出格式要求：

output object = [ ( (x11,y11), (x12,y12), (x13,y13), (x14,y14) ) , # 第一个四边形
                  ( (x21,y21), (x22,y22), (x23,y23), (x24,y24) ) ] # 第二个四边形

现有尝试及问题 #

• 尝试过边缘检测类的文档扫描方法，无法准确定位四边形的四个顶点
• 已编写如下代码，可获取角点坐标，但无法将其组合为完整的四边形：

import imutils
import cv2
import numpy as np

image = cv2.imread('../masks\cpu-b-model\segmentation4.png',0)

cnts = cv2.findContours(image.copy(), cv2.RETR_EXTERNAL,cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)
cnts = imutils.grab_contours(cnts)
c = max(cnts, key=cv2.contourArea)
output = image.copy()
cv2.drawContours(output, [c], -1, (0, 255, 0), 3)
(x, y, w, h) = cv2.boundingRect(c)
text = "original, num_pts={}".format(len(c))
# cv2.putText(output, text, (x, y - 15), cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX,0.9, (0, 255, 0), 2)
cv2.imshow("Original Contour", output)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()
print(text)

for eps in np.linspace(0.05, 0.1, 10):
    peri = cv2.arcLength(c, True)
    approx = cv2.approxPolyDP(c, eps * peri, True)
    print(approx)
    output = image.copy()
    cv2.drawContours(output, [approx], -1, (0, 255, 0), 3)
    text = "eps={:.4f}, num_pts={}".format(eps, len(approx))
    cv2.putText(output, text, (x, y - 15), cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX,
        0.9, (0, 255, 0), 2)
    print("[INFO] {}".format(text))
    cv2.imshow("Approximated Contour", output)
    cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

求助内容 #

需要可行的解决方案，使用OpenCV/Python或AI/ML模型实现提取图像中四边形四个顶点的功能。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者alloc7260