Detectar objeto plano

Detección de un objeto plano conocido usando el pareo de puntos clave y
matriz de homografía.

Author: devcarmelo

opencv-planar_tracking/CMakeLists.txt

@@ -0,0 +1,11 @@
+cmake_minimum_required(VERSION 3.4)
+
+project( Tutorial_Detect_Planar_Object )
+
+find_package( OpenCV 3.0.0 REQUIRED )
+
+file(COPY box.png DESTINATION image)
+file(COPY box_in_scene.png DESTINATION image)
+
+add_executable( ${PROJECT_NAME} main.cpp)
+target_link_libraries( ${PROJECT_NAME} ${OpenCV_LIBS} )

opencv-planar_tracking/box.png

@@ -0,0 +1,97 @@
+#include <opencv2\highgui.hpp>
+#include <opencv2\features2d.hpp>
+#include <opencv2\imgproc.hpp>
+#include <opencv2\calib3d.hpp>
+
+#include <vector>
+
+using namespace cv;
+using namespace std;
+
+void main() {
+
+    Ptr<Feature2D> detector = BRISK::create();
+    Ptr<DescriptorMatcher> matcher = BFMatcher::create(NORM_HAMMING, true);
+
+    // cargar la imagen de referencia, aquel objeto plano que deseamos localizar.
+    Mat img_object = imread("image/box.png", IMREAD_GRAYSCALE);
+    Mat desc_object;
+
+    // cargar la imagen de la escena en donde buscaremos el objeto plano.
+    Mat img_scene = imread("image/box_in_scene.png", IMREAD_GRAYSCALE);
+    Mat desc_scene;
+
+    // detectar y extraer los puntos de interes y sus respectivos descriptores.
+    vector<KeyPoint> kp_object;
+    detector->detectAndCompute(img_object, noArray(), kp_object, desc_object);
+
+    // detectar y extraer los puntos de interes y sus respectivos descriptores.
+    vector<KeyPoint> kp_scene;
+    detector->detectAndCompute(img_scene, noArray(), kp_scene, desc_scene);
+
+    // hacer el pareo de los key points.
+    vector<DMatch> matches;
+    matcher->match(desc_object, desc_scene, matches);
+
+    // filtrar los mejores key points.
+    sort(matches.begin(), matches.end());
+    matches.erase(matches.begin() + 30, matches.end());
+
+    vector<Point2f> pts_object, pts_scene;
+    vector<DMatch> good_match;
+
+    // guardar los puntos correspondientes a cada uno de los key points.
+    for (auto& m : matches)
+    {
+        pts_object.push_back(kp_object[m.queryIdx].pt);
+        pts_scene.push_back(kp_scene[m.trainIdx].pt);
+
+        good_match.push_back(m);
+    }
+
+    Mat dst;
+
+    // dibujar el pareo
+    drawMatches(
+        img_object, kp_object,
+        img_scene, kp_scene,
+        good_match, dst, Scalar::all(-1), Scalar::all(-1),
+        vector<char>(), DrawMatchesFlags::NOT_DRAW_SINGLE_POINTS);
+
+    // buscar la matriz de homografia que representa la tranformación entre los puntos del objeto y la escena.
+    Mat H = findHomography(pts_object, pts_scene, CV_RANSAC);
+    if (!H.empty()) {
+
+        // obtener las coordenadas de la imagen de referencia, corresponde a las 4 esquinas de la imagen.
+        std::vector<Point2f> obj_corners(4);
+        obj_corners[0] = Point2f(0, 0);
+        obj_corners[1] = Point2f((float)img_object.cols, 0);
+        obj_corners[2] = Point2f((float)img_object.cols, (float)img_object.rows);
+        obj_corners[3] = Point2f(0, (float)img_object.rows);
+
+        // aplicar la tranformación a las corredenadas previas para obtener la posición de cada punto en la escena.
+        std::vector<Point2f> scene_corners(4);
+        perspectiveTransform(obj_corners, scene_corners, H);
+
+        Mat img_scene_dst;
+        cvtColor(img_scene, img_scene_dst, CV_GRAY2BGR);
+
+        // Dibujamos las coordenadas del objeto plano en la escena.
+        line(img_scene_dst, scene_corners[0], scene_corners[1], Scalar(0, 255, 0), 3, LINE_AA);
+        line(img_scene_dst, scene_corners[1], scene_corners[2], Scalar(0, 255, 0), 3, LINE_AA);
+        line(img_scene_dst, scene_corners[2], scene_corners[3], Scalar(0, 255, 0), 3, LINE_AA);
+        line(img_scene_dst, scene_corners[3], scene_corners[0], Scalar(0, 255, 0), 3, LINE_AA);
+
+        imshow("Detected Object", img_scene_dst);
+
+/**/        
+        line(dst, scene_corners[0] + Point2f((float)img_object.cols, 0), scene_corners[1] + Point2f((float)img_object.cols, 0), Scalar(0, 255, 0), 1);
+        line(dst, scene_corners[1] + Point2f((float)img_object.cols, 0), scene_corners[2] + Point2f((float)img_object.cols, 0), Scalar(0, 255, 0), 1);
+        line(dst, scene_corners[2] + Point2f((float)img_object.cols, 0), scene_corners[3] + Point2f((float)img_object.cols, 0), Scalar(0, 255, 0), 1);
+        line(dst, scene_corners[3] + Point2f((float)img_object.cols, 0), scene_corners[0] + Point2f((float)img_object.cols, 0), Scalar(0, 255, 0), 1);
+/**/
+    }
+
+    imshow("Planar Object Detect", dst);
+    waitKey();
+}