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  • 然后利用基于角度分类的平行线组提取算法找出其中来自于机场的平行线组,接着采用基于扩散模型和加分决策的平行线聚类方法剔除干扰直线,最后利用筛选后的平行线定位机场并获得掩膜。 1 直线段检测 那么首先...

    遥感图像的机场检测是图像处理在军事以及航空领域一个重要的应用,现有一些机场提取方法利用显著性特征获取机场区域的方法容易使得机场提取不够完整,而且会混入过多的虚警区域,原因在于图像的显著性特征并能用来表示机场区域和背景区域的差异,所以稳定性和鲁棒性较差。而且遥感图像一般尺寸较大,显著性图像的计算往往需要很长的时间。基于以上原因,本文介绍一种基于直线特征的机场检测算法(算法是我本科毕设用到的,由于没有足够的时间做网上的调研,所以不太清楚这个方法是否已经被使用过)。

    在遥感图像中,机场最明显的特征在于具有长而直的跑道,而且供飞机起飞和降落的跑道一般为平行结构,因此利用这个特征可以区分机场区域和背景区域,从而定位机场。首先给出本机场检测算法的流程图,如下图所示。

    依照该流程图,本算法主要分成四个部分,首先利用LSD直线段检测算法提取图像中的直线段,然后利用基于角度分类的平行线组提取算法找出其中来自于机场的平行线组,接着采用基于扩散模型和加分决策的平行线聚类方法剔除干扰直线,最后利用筛选后的平行线组定位机场并获得掩膜。

    1 直线段检测

    那么首先,要利用机场特有的线条特征,有必要先检测图像中的直线。这里所使用的方法是LSD直线检测方法,具体的原理参考博文https://blog.csdn.net/weixin_42647783/article/details/81200534

    LSD算法的输入为灰度图像,输出为一幅标识了所有直线段的二值图像和所有直线段的相关数据,例如角度、长度、宽度和起始点坐标等。这里值得说明的是,整个飞机检测识别系统的输入是一幅18级0.5米分辨率的Google卫星多光谱影像,而这里用于LSD直线检测的是下采样至8米分辨率的灰度图像,这里之所以下采样至8米,是因为可以将LSD的计算量减少为大约为原来的1/256而且同时又能保持线条特征不会丢失,既提高了运算效率,同时也保证了检测效果。

    下面是几个机场的LSD直线检测结果。

     

     

     

    可以看到,LSD直线段检测算法能较好的检测出机场跑道对应的直线段,不会有明显的遗漏,且检测时间较短(可以自行尝试)。

    2 平行线组提取

    一般而言机场中跑道的直线段是互相平行的,而相比之下周边区域来自道路的干扰直线则角度各异,利用这一差异,可以提取出与机场走向一致的平行线组。提取的思想为首先对所有的直线按照角度归类,每一个类别对应于1度的角度区间,然后统计每一类中所有直线段的总长度,最后找到总长度中最大值所对应的角度区间,即为机场跑道的走向角度所在区间。具体实现方法如下:

    首先输入的量为LSD直线段检测结果输出的每一条直线段的所有数据(这里主要使用角度和长度信息,其中角度范围0-180度),接下来要做的是平行线组提取。

    将0-180度划分成180个小区间,对所有直线段按照角度归为180类,形成一个尺寸为1\times180的向量,向量中每一个元素的值表示角度在该区间的所有直线段的长度之和,如下列公式所示

    Scor{{e}_{i}}=\sum\limits_{j=1,Angl{{e}_{j}}=i}^{N}{Lengt{{h}_{j}},(i=0,2,...,179)}

    这里N表示直线段的总数量,Scor{{e}_{i}}表示角度在区间(i-0.5,i+0.5)内的所有直线的长度之和,表示第j条直线的长度,Lengt{{h}_{j}}Angl{{e}_{j}}表示第j条直线的角度。最后得到的向量Score中,最大值所对应的角度即为机场跑道的走向角度,通过保留角度在该角度区间的所有直线段,剔除剩余直线段,即可获得与机场跑道走向一致的平行线组。

    如图所示,图a)是机场的灰度图像,图b)是LSD直线段检测结果,图c)是各个角度区间对应的直线段长度总和,图d)是保留属于最大得分对应的角度区间的直线段。可以看出机场对应的平行线组得到很好的检测。

     3 平行线聚类算法

    由于城市环境复杂,其中的道路的走向无法确定,机场周边区域有可能存在与机场跑道走向平行的道路,其直线检测结果如下图所示。此时如果单纯依靠平行线组的外接矩形作为机场所在位置的掩膜,则掩膜所标识的区域将有很大一部分属于非机场区域,不会存在飞机目标,如果将这些区域也做疑似目标检测的话,将导致后续的检测的计算量大大增加,同时也会提高虚警率,所以需要平行线组做一次聚类操作,以去除外围城市道路对应直线,保留机场跑道对应直线,从而减少计算量和虚警。 

    对于这种情况,设计了一种基于扩散模型和得分决策的平行线聚类方法。该方法的思想在于利用了机场的平行线组的密度更高,当对整幅二值图做膨胀操作时,机场跑道的这些平行线组取较小的膨胀半径时,膨胀区域便能连接形成一个连通域,而此时这个连通域不会与干扰直线的连通域相连;而只有当膨胀半径大到一定的程度时,干扰直线的膨胀区域才有可能与机场直线的膨胀区域相连通。对于这个过程,可以构建一个随着膨胀半径R变化的变量,希望随着R的增大该变量随着在机场中各直线膨胀区域没连接之前,变量值不断增大,而在机场各区域连通时,该变量值最小,而在之后继续扩大R时,该变量值又不断增大。基于这一思想,我们将该膨胀半径R不断增大的过程称为扩散过程,而寻求低得分的过程成为得分决策,该算法的具体实现如下:

    首先对所有的直线上的点做扩散,其扩散半径设为R,点的坐标为(x_{0},y_{0}),那么扩散的过程为:

    I(x,y)=1,for\sqrt{{{(x-{{x}_{0}})}^{2}}+{{(y-{{y}_{0}})}^{2}}}<R

    这里接着计算扩散后的扩散区数量,一个扩散区即为二值图的一个4连通域,设其值为Num,那么最后的得分Score计算方法为:

     Score=Num\times 10+R

    通过不断扩大扩散半径R,直到扩散区的数量,此时停止扩散,找到最小的得分Score以及对应的扩散半径,最后保留最大的连通域对应的平行线组,然后剔除多余的干扰直线。该聚类方法的聚类测试结果如图下图所示,其中图a)和图b)为最小得分Score对应的扩散半径扩散后,各个扩散区的标识图,图c)和图d)为两个基地得分Score与扩散半径R的变化关系图示,图e)和图f)保留的机场平行线组图示。

    该方法属于一种非监督聚类方法,其聚类依据在于平行线的密集程度或者说是平行线的间隔。通过这个方法,可以确定平行线组中属于机场的部分,然后以此定位机场并提取机场区域。

     该聚类方法的程序流程图如表所示。

    4 机场定位

    通过之前的步骤找到机场的平行线段,最后通过对这些直线取最小外接矩形或者用三角剖取最小外接凸多边形的方法,即可得到机场掩膜,该掩膜对应于原图的分辨率为8米,因此需要做一次仿射变换得到0.5米分辨率下的机场掩膜,用于后续的提取机场图像并做飞机检测。掩膜提取结果如下图所示。

    5 总结

    本博客的机场检测方法是本人本科毕设中机场检测的一个思路,首先利用LSD直线段检测算法提取低分辨率遥感图像中的直线段,此时道路的直线段和机场中跑道的边缘线段都会得到相应的提取;然后根据机场跑道的直线特征,利用平行线组提取和聚类,剔除周边干扰的直线段,此时保留下来的就是机场跑道对应的直线段;最后利用三角剖分或者取最小外接四边形等方法即可获取机场的边界并最终得到机场的掩膜图像,恢复原始高分辨率之后即可提取出机场。

    这一思路对机场区域和周围区域线条特征差异较大的可以得到不错的效果。不过存在一些机场区域,其周边有很长的笔直道路或者方形农田等干扰对象,它们的直线段在平行线组提取时可能会得到比机场的平行线组更高的得分,这样就会引起虚警。对于这种情况,需要在LSD直线段检测后,先对线段做一步筛选,筛选的思路是:根据机场跑道的直线段周边的颜色和农田直线段周边的颜色的差异性,可以剔除农田对应的直线段;利用机场跑道的长度范围,可以筛除过长的那些干扰直线段,从而减小周边长直道路带来的影响;利用跑道的平行线密度相较于周边干扰的道路的平行线组一般较大,也可以筛除一些干扰。通过这样的方式,可以获得更准确的机场检测效果。

    本博客仅仅提供一种基于线条特征的机场检测思路,并非固定的方法,除此之外还有很多很多方法值得大家去研究,相较于他们,该方法的明显优点是原理简单,且检测效率较高。如果有需要,当然可以将这一方法与其他方法相结合,从而提高方法的鲁棒性和有效性。


    原创性声明:本文属于作者原创性文章,小弟码字辛苦,转载还请注明出处。谢谢~ 

    如果有哪些地方表述的不够得体和清晰,有存在的任何问题,欢迎评论和指正,谢谢各路大佬。

    有需要图像处理相关技术支持的可咨询QQ:297461921

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  • 一、skewX的局限一提到平行四边形,条件反射般的就会想起CSStransform中的skew()/skewX()/skewY()方法,可以让元素斜切,从而实现平行四边形效果然而,一开始的布局不仅后面的白色背景形成平行四边形,整段文字内容...

    如何实现下图所示的平行四边形布局效果?

    一、skewX的局限

    一提到平行四边形,条件反射般的就会想起CSS transform中的skew()/skewX()/skewY()方法,可以让元素斜切,从而实现平行四边形效果

    然而,一开始的布局不仅后面的白色背景形成平行四边形,整段文字内容也按照平行四边形的格式进行了排版,如果文字内容也应用skewX,所有文字内容就会表现为倾斜,如下所示:

    我是一段文字内容,我应用了transform属性中的skewX,看看我现在的表现是怎样子的……

    我们的预期应该是文字都是正立显示,而不是这样子的倾斜。我们可能第一反应是对里面的文字进行反向的skewX,但那需要对每一行文字单独处理,或者对每一个字符单独进行处理,成本有些高,不太实际。

    这就是skewX方法的局限,那有没有什么其他方法可以实现平行四边形的布局效果呢?有,可以借助CSS Shapes布局实现。

    二、CSS Shapes布局与三角

    然而你就算熟悉了CSS Shapes布局的每一个CSS属性,这里的平行四边形布局效果你还不一定会实现得出来,因为需要借助一点逆向思维。

    CSS Shapes实现平行四边形布局的关键不在于平行四边形本身,而在于左上角和右下角的两个三角形。

    HTML结构如下:

    内容内容内容内容内容内容内容内容内容内容内

    内容内容内容内容内容内容内容内容内容内容内

    内容内容内容内容内容内容内容内容内容内容内

    内容内容内容内容内容内容内容内容内容内容内

    CSS代码如下:

    .shape-left{

    float:left;

    width:100px;height:200px;

    shape-outside:polygon(0 0,100% 0,0 100%);

    }

    .shape-right{

    float:right;

    width:100px;height:200px;

    shape-outside:polygon(100% 0,100% 100%,0 100%);

    }

    .content{

    display:block;

    }

    .content::after{

    content:'';

    position:absolute;

    left:40px;right:40px;

    top:0;bottom:80px;

    background:#987;

    transform:skewX(-20deg);

    z-index:-1;

    }

    实现代码很简单,关键是思路。

    效果:

    三、平行四边形布局与实战

    不规则形状的广告更能引起用户的注意力,从而提高广告点击率。

    于是对于平行四边形布局,左上角和右下角的三角空缺正好可以用来放两个三角形广告,既充分利用空间,又有高收益。

    前端开发通常与公司的业务收入直接关联不大,但是这里却不一样,如果你实现的新颖的布局效果能够大幅提高公司的收入,证明了你在这一块的价值,相信对你的绩效会很不错,可以在项目中试一试。

    然而实际开发的时候,展示的文字内容有多有少,走平行四边形并不合适,因为会导致三角很小,或者右下角的三角位置无法确定的问题,因此,推荐实现的布局形状是下图这样子的。

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  • 平行四边形也是一种常常出现在网页上的表现形式,使用CSS3可以制作出各种平行四边形,平行四边形的文本、图片甚至是动画。CSS3如何制作平行四边形?使用CSS3 transform的skew属性可以将一个矩形变为非90度直角的平行...

    利用CSS3可以不依赖图片资源就能制作出各式各样的形状、图形和动画。

    平行四边形也是一种常常出现在网页上的表现形式,使用CSS3可以制作出各种平行四边形,平行四边形的文本、图片甚至是动画。

    CSS3如何制作平行四边形?

    使用CSS3 transform的skew属性可以将一个矩形变为非90度直角的平行四边形。

    如下代码所示,是一个简单的平行四边形,使用skew属性为这个平行四边形向左倾斜30度。

    注意,transform的变形是默认已元素的中心位置来进行,倾斜、旋转等变形的。

    设置transform-origin能改变形的基准点,下例是将左上角设为基准点,否则会由于从中心点倾斜导致平行四边形向左偏移。

    .parallelogram-simple{

    width: 200px;

    height: 100px;

    transform-origin: 0 0;

    transform: skew(30deg);

    background: rgb(0,192,165);

    }

    CSS3制作包含图片和文字的的平行四边形

    如下图,是一个包含有文字和图片的平行四边形,上半部分是图片,下半部分是文字描述。

    在发生transform的skew变形后,里面的图片和文字也会发生相同的倾斜角度,

    在此基础上再将平行四边形里面的图片和文字向相反的方向倾斜相同的角度,就可使他们恢复在正常显示的效果。

    通过设置平行四边形的overflow值为overflow,可以使图片只显示平行四边形里面的内容,从而达到显示出平行四边形图片的效果。

    scss代码如下:

    .parallelogram-more{

    width: 120px;

    height: 200px;

    transform-origin: 0 0;

    transform: skew(30deg);

    background: #00c0a5;

    position: relative;

    overflow: hidden;

    &>*{

    transform-origin: 0 0;

    transform: skew(-30deg);

    position: relative;

    }

    p{

    width: 80px;

    left: 30px;

    }

    }

    a parallelogram

    CSS3制作平行四边形风格的翻页

    翻页是网站中常见的功能模块,翻页的样式也多种多样,使用平行四边形能创建别具一格的翻页样式,如下图。

    使用平行四边形结合三角形就行达到如上图的效果。

    中间部分的div是平行四边形,最前面和最后面一个都是用普通的div结合css三角形构造成的直角梯形。

    我有篇博客详细讲解了有关css制作三角形的原理和应用。

    原理基本与上面的两个例子相同,就不再赘述,代码如下:

    .parallelogram-page{

    &::after{

    display: block;

    content: '';

    clear: both;

    }

    a{

    display: block;

    float: left;

    height: 20px;

    margin-right: 10px;

    text-decoration: none;

    background: #00c0a5;

    &.active, &:hover{

    color: #fff;

    }

    }

    div{

    float: left;

    }

    .middle-page{

    width: 40px;

    transform-origin: 0 0;

    transform: skew(30deg);

    position: relative;

    span{

    display: block;

    transform-origin: 0 0;

    transform: skew(-30deg);

    position: relative;

    left: 22px;

    }

    }

    .first-page{

    width: 30px;

    position: relative;

    margin-right: 12px;

    span{

    display: block;

    text-align: center;

    }

    &::after{

    display: inline-block;

    content: '';

    position: absolute;

    top: 0;

    right: -12px;

    border-top: 10px solid transparent;

    border-right: 6px solid transparent;

    border-bottom: 10px solid #00c0a5;

    border-left: 6px solid #00c0a5;

    }

    }

    .next-page{

    width: 40px;

    position: relative;

    margin-left: 12px;

    &::before{

    display: inline-block;

    content: '';

    position: absolute;

    top: 0;

    left: -12px;

    border-top: 10px solid #00c0a5;

    border-right: 6px solid #00c0a5;

    border-bottom: 10px solid transparent;

    border-left: 6px solid transparent;

    }

    span{

    display: block;

    text-align: center;

    }

    }

    .last-page{

    width: 40px;

    span{

    display: block;

    text-align: center;

    }

    }

    }

    完整源代码请查看我的github的blogDemo项目

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  • 第二种方法:利用transform 使用transform来实现平行四边形的方法是我在逛去啊的时候看到的,效果大概是这个样子: 看到之后觉得好神奇啊,原来还可以只有平行四边形的外轮廓。(因为方法一只能创造填充效果的平行...

    本文最初发布于我的个人博客:咀嚼之味

    最近在逛某个技术网站的时候,感觉文章关键词上的样式好酷炫啊。于是我将那种写法照搬到了我的博客中,也许最近逛过我博客的小伙伴已经发现了它出现在哪儿了——分页的样式。来张截图:

    你在首页的底部也可以看到这样一个分页栏;是不是看上去还不错?下面就来看看这是如何实现的吧~

    第一种方法:利用border

    第一种方法是借助border属性 hack 出三角形,然后通过一个矩形拼接两个三角形最终制造出一个平行四边形。为什么使用border可以产生三角形呢?先来看看一张图片:

    看了图中的三个小图形的变化过程,你应该已经清楚了一半。其实 hack 出三角形只需要两个条件,第一,元素本身的长宽为0;其次,将不需要的部分通过 border-color 来设置隐藏。通过类似的方法,你还可以创造出梯形,上图中的三个图形的代码如下。(另附 CodePen 示例)

    #first {

    width: 20px;

    height: 20px;

    border-width: 10px;

    border-style: solid;

    border-color: red green blue brown;

    }

    #second {

    width: 0;

    height: 0;

    border-width: 10px;

    border-style: solid;

    border-color: red green blue brown;

    }

    #third {

    width: 0;

    height: 0;

    border-width: 10px;

    border-style: solid;

    border-color: red transparent transparent transparent;

    }

    接下来就要考虑如何拼接出一个平行四边形了。在border法中,它由三部分组成,分别是左三角形、矩形、右三角形。如果每次绘制平行四边形都要创建三个元素显然过于麻烦了,所以在这里:before和:after伪元素是个不错的选择。下面我们实现一下这样的效果:

    为了将三角形与矩形无缝拼接到一起,多处属性要保持一致,所以使用类似 Less, Sass, Stylus 等 CSS 预处理器来写这段代码会更容易维护,下面给出 Scss 版本的代码。(另附 CodePen 链接)

    //三角形的宽高

    $height: 24px;

    $width: 12px;

    //对平行四边形三部分的颜色进行赋值

    @mixin parallelogram-color($color) {

    background: $color;

    &:before { border-color: transparent $color $color transparent; }

    &:after { border-color: $color transparent transparent $color; }

    }

    //单个三角形的样式

    @mixin triangle() {

    content: '';

    display: block;

    width: 0;

    height: 0;

    position: absolute;

    border-style: solid;

    border-width: $height/2 $width/2;

    top: 0;

    }

    //平行四边形的样式

    .para {

    display: inline-block;

    position: relative;

    padding: 0 10px;

    height: $height;

    line-height: $height;

    margin-left: $width;

    color: #fff;

    &:after {

    @include triangle();

    right: -$width;

    }

    &:before {

    @include triangle();

    left: -$width;

    }

    @include parallelogram-color(red);

    }

    需要注意的是,如果通过 $height、$width 设置的三角形斜率太小或太大都有可能造成渲染出锯齿,所以使用起来要多多测试一下不同的宽高所得到的视觉效果如何。

    第二种方法:利用transform

    使用transform来实现平行四边形的方法是我在逛去啊的时候看到的,效果大概是这个样子:

    看到之后觉得好神奇啊,原来还可以只有平行四边形的外轮廓。(因为方法一只能创造填充效果的平行四边形)实现起来非常简单,主要是借助了transform: skew(...),下面就来看看源码吧。

    .city {

    display: inline-block;

    padding: 5px 20px;

    border: 1px solid #44a5fc;

    color: #333;

    transform: skew(-20deg);

    }

    上海

    于是我们得到了这样的效果:

    看到图片的你一定是这样想的:

    别着急嘛,我们的确是把整个 div 进行了歪曲,导致中间的文字也是倾斜的,而这显然不是我们所要的效果。所以我们需要加一个内层元素,并对内层元素做一次逆向的歪曲,从而得到我们想要的效果:

    .city {

    display: inline-block;

    padding: 5px 20px;

    border: 1px solid #44a5fc;

    color: #333;

    transform: skew(-20deg);

    }

    .city div {

    transform: skew(20deg);

    }

    上海

    总结

    第一种方法使用 border 属性 hack 出三角形,并通过对三个元素进行拼接最终实现了平行四边形;而第二种方法则通过 transform: skew 来得到平行四边形。总体来说,第二种方法相对于第一种代码量小得多,而且也很好理解。唯一的不足是无法构造像本站的分页中所使用的梯形。希望本文对各位有所帮助。

    UPDATE

    **2015.8.18**, @前端农民工 给出了一个 CSS-Tricks 的链接,是关于各种用 CSS 绘制几何图形的方法,浅显易懂,推荐大家看看!

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  • bLue的平行四边形

    2019-09-07 10:45:30
    bLue 的数学很渣,连平行四边形都不会画,他来求你帮他画一个,你能帮助他吗? Input 输入数据有多(数据数不超过 65),到 EOF 结束。 对于每数据,输入一行,包含两个用空格隔开的整数 a, b (3 <= a, b &...
  • 平面向量平行对应坐标交叉相乘相等,即x1y2=x2y,垂直是内积为0。...平行于同一直线的一向量是共线向量。a⊥b的充要条件是a·b=0,即(x1x2+y1y2)=0。1、向量平行、垂直公式a,b是两个向量a=(a1,a2)b=(b...
  • } 此外,我们通过设置不同边框的宽度或者颜色,可以得到不一样的三角形或者梯形 CSS实现平行四边形 我们既然有了三角形和梯形或者长方形,可以得到平行四边型呢!!!! 首先,先来两个三角形,如下 再通过CSS3中的...
  • 今天在生成数据的时候遇到了这个需求,其实写一个for循环可以很容易解决这个问题,但是无论是性能还是酷炫程度上都不行 所以顺手搜索了一下。 例子是将 l = [[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7], [8, 9]] ...
  • 1030: 平行四边形

    2020-04-11 15:20:45
    输入包含多测试用例,每一个测试用例包含2个整数m, n和一个字符型数据c(1≤m≤50, 2≤n≤50)。 输出 对于每一个测试用例,输出斜边和横边分别为m,n个c字符构成的空心平行四边形图案。斜边的相邻两行中下行向右...

空空如也

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