C# AForge BlobCounter形状检测索引越界异常修复方案

运行基于AForge库BlobCounter组件编写的形状检测代码，尝试统计物体边缘像素总数时，在shapeChecker.IsConvexPolygon(edgePoints, out corners)行抛出异常：

System.ArgumentOutOfRangeException: 'Index was out of range. It must not be a negative value and must be smaller than the size of the collection.'

• Blob过滤阈值设置不合理：MinWidth=1、MinHeight=1、MaxWidth=8、MaxHeight=8的配置会筛选出大量尺寸极小的噪点Blob，这类Blob提取出的边缘点数量不足3个。IsConvexPolygon方法要求传入的边缘点集合至少包含3个有效点才能构成多边形，点数量不足时内部访问集合索引就会触发越界。
• 锁位操作存在错误：第一次调用LockBits锁定BmpData1后未做任何操作就直接解锁，属于冗余代码；灰度、阈值处理后生成的是8位灰度图，第二次锁位时错误指定PixelFormat.Format24bppRgb格式，会导致内存读取错位，提取的边缘点数据异常。
• 缺少入参校验：未对提取到的边缘点集合做有效性判断，直接传入形状检测方法，空集合或点数量不足的集合会直接触发内部逻辑错误。
• 冗余的颜色过滤操作：阈值处理后已经得到二值图，再调用RGB三通道颜色过滤属于无效操作，还可能破坏已经处理好的二值数据。

1. 调整Blob过滤阈值，过滤过小噪点，修正锁位时的像素格式参数，删除冗余的无效锁位、颜色过滤代码。
2. 在调用形状检测方法前增加边缘点、角点的数量校验，点数量不足3个无法构成多边形，直接跳过当前Blob避免越界。
3. 若需要统计物体边缘像素总数，直接读取edgePoints.Count属性即可，该集合存储的就是BlobCounter提取的所有边缘像素坐标。

修改后的核心代码如下：

private void button2_Click(object sender, EventArgs e)
{
    Bitmap bmp = new Bitmap(pictureBox1.Image);
    // 删除冗余的第一次无效LockBits操作
    Grayscale gfilter = new Grayscale(0.2125, 0.7154, 0.0721);
    Invert ifilter = new Invert();
    BradleyLocalThresholding thfilter = new BradleyLocalThresholding();
    bmp = gfilter.Apply(bmp);
    thfilter.ApplyInPlace(bmp);
    ifilter.ApplyInPlace(bmp);

    // 8位灰度图锁位需指定匹配的像素格式，不能使用24位RGB格式
    BitmapData BmpData2 = bmp.LockBits(new Rectangle(0, 0, bmp.Width, bmp.Height), ImageLockMode.ReadWrite, PixelFormat.Format8bppIndexed);

    BlobCounterBase blobCounter = new BlobCounter();
    blobCounter.FilterBlobs = true;
    // 调整Blob尺寸阈值过滤噪点，可根据实际检测目标大小调整数值
    blobCounter.MinWidth = 10;
    blobCounter.MinHeight = 10;
    blobCounter.MaxWidth = bmp.Width;
    blobCounter.MaxHeight = bmp.Height;

    // 二值化后无需做RGB通道颜色过滤，删除冗余ColorFilter逻辑
    blobCounter.ProcessImage(BmpData2);
    bmp.UnlockBits(BmpData2);
    Blob[] blobs = blobCounter.GetObjectsInformation();
    SimpleShapeChecker shapeChecker = new SimpleShapeChecker();
    Bitmap bmp3 = new Bitmap(bmp.Width, bmp.Height);
    Graphics g = Graphics.FromImage(bmp3);
    Pen redPen = new Pen(Color.Red, 2);     
    Pen brownPen = new Pen(Color.Brown, 2);  
    Pen greenPen = new Pen(Color.Green, 2);   
    Pen bluePen = new Pen(Color.Blue, 2);    
    for (int i = 0; i < blobs.Length; i++)
    {
        List<IntPoint> edgePoints = blobCounter.GetBlobsEdgePoints(blobs[i]);
        // 新增前置校验：边缘点不足3个无法构成多边形，直接跳过
        if (edgePoints == null || edgePoints.Count < 3)
        {
            continue;
        }
        List<IntPoint> corners;
        if (shapeChecker.IsConvexPolygon(edgePoints, out corners))
        {
            // 校验角点数量，避免后续绘制多边形出错
            if (corners == null || corners.Count < 3)
            {
                continue;
            }
            PolygonSubType subType = shapeChecker.CheckPolygonSubType(corners);
            Pen pen;
            if (subType == PolygonSubType.Unknown)
            {
                pen = (corners.Count == 4) ? redPen : bluePen;
            }
            else
            {
                pen = (corners.Count == 4) ? brownPen : greenPen;
            }
            g.DrawPolygon(pen, ToPointsArray(corners));
        }
    }

    redPen.Dispose();
    greenPen.Dispose();
    bluePen.Dispose();
    brownPen.Dispose();
    g.Dispose();

    Clipboard.SetDataObject(bmp3);
    pictureBox1.Image = bmp3;
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者stck_w