使用OpenCV与Python检测带连线的三角形顶点

你已经完成了三角形的识别，接下来要实现带连线顶点的检测与标记，核心思路是：先提取三角形的顶点，再判断顶点是否存在额外连线（即是否与其他轮廓的端点重合/邻近），最后对符合条件的顶点绘制标记。

以下是修改后的完整代码：

import cv2
import numpy as np

img = cv2.imread('image_name.png')
img1 = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY)

# 阈值处理生成二值图
ret, thresh = cv2.threshold(img1, 150, 255, 0)
# 改用RETR_TREE模式检索所有层次轮廓，避免遗漏连线
contours, hierarchy = cv2.findContours(thresh, cv2.RETR_TREE, cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)
print("Number of contours detected:", len(contours))

# 收集所有轮廓的端点（线条的首尾点）
all_endpoints = []
for cnt in contours:
    if len(cnt) >= 2:
        start_point = tuple(cnt[0][0])
        end_point = tuple(cnt[-1][0])
        all_endpoints.append(start_point)
        all_endpoints.append(end_point)

# 判断两点是否邻近（用于匹配顶点与连线端点）
def is_near(point1, point2, threshold=5):
    return np.linalg.norm(np.array(point1) - np.array(point2)) < threshold

# 遍历轮廓处理三角形
for cnt in contours:
    # 调整近似精度，更准确提取三角形顶点
    approx = cv2.approxPolyDP(cnt, 0.02 * cv2.arcLength(cnt, True), True)
    if len(approx) == 3:
        # 绘制三角形轮廓
        img = cv2.drawContours(img, [cnt], -1, (0,255,255), 3)
        # 提取三角形的三个顶点坐标
        triangle_vertices = [tuple(p[0]) for p in approx]
        # 计算三角形中心，标注文字
        M = cv2.moments(cnt)
        if M['m00'] != 0.0:
            x = int(M['m10']/M['m00'])
            y = int(M['m01']/M['m00'])
        cv2.putText(img, 'Triangle', (x, y), cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 0.6, (255, 255, 0), 2)
        
        # 检测每个顶点是否带有连线
        for vertex in triangle_vertices:
            has_connection = False
            # 检查该顶点是否匹配其他轮廓的端点（排除自身轮廓的端点）
            for endpoint in all_endpoints:
                if is_near(vertex, endpoint) and not is_near(vertex, tuple(cnt[0][0])):
                    has_connection = True
                    break
            # 有连线则绘制红色实心标记点
            if has_connection:
                cv2.circle(img, vertex, 5, (0, 0, 255), -1)

cv2.imwrite("Shapes_with_marked_vertices.png", img)

关键逻辑说明： #

• 轮廓端点收集：遍历所有轮廓，提取每条线条的首尾端点，这些端点就是连线的潜在连接点。
• 邻近点判断：通过欧氏距离判断两个点是否足够接近，可调整threshold参数适配不同图片的精度需求。
• 连线检测：对每个三角形顶点，检查它是否与其他轮廓的端点重合，排除自身轮廓的端点后，确认存在连线则标记。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Amit