邊框檢測在 Python 中的應用

在遊戲開發中，我們經常會回使用到邊框檢測。我們知道，邊框檢測是計算機視覺中常用的技術，用於檢測影像中的邊界和輪廓。在Python中，可以使用OpenCV庫來實現邊框檢測。具體是怎麼實現的？以下是一個簡單的示例程式碼，演示如何在Python中使用OpenCV進行邊框檢測：

1、問題背景：

• 使用者試圖編寫一個程式，該程式要求使用者輸入一個數字，然後在螢幕上繪製相應數量的矩形。

• 然而，這些矩形不能重疊。

• 使用者借鑑了 Al Sweigart 書中的邊框檢測方法，但遇到了問題，希望尋求幫助。

2、解決方案：

• 為了解決這個問題，有幾種方法可以嘗試：

  • 方法 1：隨機放置矩形並進行測試

    • 這種方法會隨機放置矩形，然後測試新矩形的任何點是否在任何現有矩形內。

    • 如果有重疊，則繼續生成矩形，直到不再有重疊。

    • 這種方法非常慢且效率低下。

  • 方法 2：限制隨機範圍

    • 這種方法可以對隨機值進行編號，以便只在可用的位置生成矩形。

    • 這可以以多種方式實現，可能需要一些時間和精力來實現。

  • 方法 3：調整矩形座標

    • 這種方法與方法 1 類似，但當矩形的 4 個點的座標重疊時，可以調整這些點的位置。

    • 可以透過將違規座標設定為其中一個角的座標，然後新增或減去一定數值來實現。

    • 也可以基於修改後的點重新生成違規矩形，或者將所有點與違規點等距離地移動。

    • 這可能是最好的選擇，除非對隨機原則非常嚴格。

• 以下是一些程式碼示例，展示瞭如何實現方法 3：

import 
pygame



import 
random







# 設定遊戲視窗大小



WINDOWWIDTH 
= 
600



WINDOWHEIGHT 
= 
600







# 設定背景顏色



WHITE 
= (
255, 
255, 
255)







# 建立遊戲視窗



windowSurface 
= 
pygame.
display.
set_mode((
WINDOWWIDTH, 
WINDOWHEIGHT), 
0, 
32)



pygame.
display.
set_caption(
'Rectangles')







# 設定矩形顏色



colors 
= [
BLACK, 
RED, 
GREEN, 
BLUE]







# 隨機生成矩形數量



num_rectangles 
= 
random.
randint(
1, 
10)







# 矩形列表



rectangles 
= []







# 生成矩形



for 
i 
in 
range(
num_rectangles):


    
while 
True:


        
# 生成隨機矩形座標


        
x1, 
y1 
= 
random.
randint(
1, 
WINDOWWIDTH), 
random.
randint(
1, 
WINDOWHEIGHT)


        
x2, 
y2 
= 
random.
randint(
x1, 
WINDOWWIDTH), 
random.
randint(
y1, 
WINDOWHEIGHT)






        
# 檢查矩形是否與其他矩形重疊


        
overlap 
= 
False


        
for 
rect 
in 
rectangles:


            
if 
rect.
colliderect(
pygame.
Rect(
x1, 
y1, 
x2 
- 
x1, 
y2 
- 
y1)):


                
overlap 
= 
True


                
break






        
# 如果不重疊，則退出迴圈


        
if 
not 
overlap:


            
break






    
# 新增矩形到列表


    
rectangles.
append(
pygame.
Rect(
x1, 
y1, 
x2 
- 
x1, 
y2 
- 
y1))







# 填充背景



windowSurface.
fill(
WHITE)







# 繪製矩形



for 
rect 
in 
rectangles:


    
pygame.
draw.
rect(
windowSurface, 
random.
choice(
colors), 
rect)







# 更新視窗



pygame.
display.
update()







# 等待使用者退出



while 
True:


    
for 
event 
in 
pygame.
event.
get():


        
if 
event.
type 
== 
QUIT:


            
pygame.
quit()


            
sys.
exit()

• 該程式碼生成指定數量的矩形，並在它們不重疊的情況下隨機放置它們。

• 矩形使用 pygame.Rect 類表示，該類具有 colliderect() 方法，可以用來檢查矩形是否與其他矩形重疊。

• 如果矩形重疊，則重新生成矩形，直到找到一個不重疊的矩形。

• 最後，所有生成的矩形都會被繪製到遊戲視窗中。

邊框檢測在影像處理、目標檢測和計算機視覺領域有著廣泛的應用，能夠幫助識別物體的形狀、邊界和結構。透過使用OpenCV庫，可以方便地實現邊框檢測功能。所以說邊框檢測在實際應用中是很重要的，如有任何疑問可以評論區留言討論。