我正在寻找有关识别三种手写形状(圆形、菱形和矩形)的一些建议。我尝试了不同的方法，但都失败了，所以也许你可以给我指出另一个更好的方向。

我尝试过的:

1) 基于手写形状和理想形状的点积的简单算法。它在识别矩形方面效果还不错，但在识别圆形和菱形方面就失败了。问题是即使对于理想形状，圆形和菱形的点积也非常相似。

2) 相同的方法，但使用动态时间扭曲作为相似性的度量。类似问题。

3) 神经网络。我尝试了一些方法 - 将点数据提供给神经网络(前馈和 Kohonen)或提供光栅化图像。对于 Kohonen，它总是将所有数据(用于训练的样本事件)归为同一类别。带点的前馈更好(但与方法 1 和 2 处于同一水平)并且光栅化图像非常慢(我需要至少 size^2 个输入神经元，对于小尺寸的光栅圆即使对我来说也无法区分；))也没有成功。我想是因为所有这些形状都是封闭的图形？我不是 ANN 的大专家(有 1 个学期的类(class))所以也许我用错了？

4) 将形状保存为弗里曼链码并使用一些算法计算相似度。我虽然在 FCC 中形状会非常不同。这里没有成功(但我还没有很深入地探索这条路)。

我正在用它为 Android 构建应用程序，但我认为这里的语言无关紧要。

最佳答案

这是形状分类器的一些工作代码。 http://jsfiddle.net/R3ns3/我从以太中提取了阈值数字(*代码中的阈值变量)，因此当然可以对其进行调整以获得更好的结果。

我使用边界框、子部分中的平均点、点之间的角度、与边界框中心的极角和角识别。它可以对手绘矩形、菱形和圆形进行分类。代码在鼠标按钮按下时记录点，并在您停止绘图时尝试分类。

HTML

<canvas id="draw" width="300" height="300" style="position:absolute; top:0px; left:0p; margin:0; padding:0; width:300px; height:300px; border:2px solid blue;"></canvas>

JS

var state = {
    width: 300,
    height: 300,
    pointRadius: 2,
    cornerThreshold: 125,
    circleThreshold: 145,
    rectangleThreshold: 45,
    diamondThreshold: 135,
    canvas: document.getElementById("draw"),
    ctx: document.getElementById("draw").getContext("2d"),
    drawing: false,
    points: [],
    getCorners: function(angles, pts) {
        var list = pts || this.points;
        var corners = [];
        for(var i=0; i<angles.length; i++) {
            if(angles[i] <= this.cornerThreshold) {
                corners.push(list[(i + 1) % list.length]);
            }
        }
        return corners;
    },
    draw: function(color, pts) {
        var list = pts||this.points;
        this.ctx.fillStyle = color;
        for(var i=0; i<list.length; i++) {
            this.ctx.beginPath();
            this.ctx.arc(list[i].x, list[i].y, this.pointRadius, 0, Math.PI * 2, false);
            this.ctx.fill();
        }
    },
    classify: function() {
        // get bounding box
        var left = this.width, right = 0, 
            top = this.height, bottom = 0;
        for(var i=0; i<this.points.length; i++) {
            var pt = this.points[i];
            if(left > pt.x) left = pt.x;
            if(right < pt.x) right = pt.x;
            if(top > pt.y) top = pt.y;
            if(bottom < pt.y) bottom = pt.y;
        }
        var center = {x: (left+right)/2, y: (top+bottom)/2};
        this.draw("#00f", [
            {x: left, y: top},
            {x: right, y: top},
            {x: left, y: bottom},
            {x: right, y: bottom},
            ]);
        // find average point in each sector (9 sectors)
        var sects = [
            {x:0,y:0,c:0},{x:0,y:0,c:0},{x:0,y:0,c:0},
            {x:0,y:0,c:0},{x:0,y:0,c:0},{x:0,y:0,c:0},
            {x:0,y:0,c:0},{x:0,y:0,c:0},{x:0,y:0,c:0}
            ];
        var x3 = (right + (1/(right-left)) - left) / 3;
        var y3 = (bottom + (1/(bottom-top)) - top) / 3;
        for(var i=0; i<this.points.length; i++) {
            var pt = this.points[i];
            var sx = Math.floor((pt.x - left) / x3);
            var sy = Math.floor((pt.y - top) / y3);
            var idx = sy * 3 + sx;
            sects[idx].x += pt.x;
            sects[idx].y += pt.y;
            sects[idx].c ++;
            if(sx == 1 && sy == 1) {
                return "UNKNOWN";
            }
        }
        // get the significant points (clockwise)
        var sigPts = [];
        var clk = [0, 1, 2, 5, 8, 7, 6, 3]
        for(var i=0; i<clk.length; i++) {
            var pt = sects[clk[i]];
            if(pt.c > 0) {
                sigPts.push({x: pt.x / pt.c, y: pt.y / pt.c});
            } else {
                return "UNKNOWN";
            }
        }
        this.draw("#0f0", sigPts);
        // find angle between consecutive 3 points
        var angles = [];
        for(var i=0; i<sigPts.length; i++) {
            var a = sigPts[i],
                b = sigPts[(i + 1) % sigPts.length],
                c = sigPts[(i + 2) % sigPts.length],
                ab = Math.sqrt(Math.pow(b.x-a.x,2)+Math.pow(b.y-a.y,2)),
                bc = Math.sqrt(Math.pow(b.x-c.x,2)+ Math.pow(b.y-c.y,2)),
                ac = Math.sqrt(Math.pow(c.x-a.x,2)+ Math.pow(c.y-a.y,2)),
                deg = Math.floor(Math.acos((bc*bc+ab*ab-ac*ac)/(2*bc*ab)) * 180 / Math.PI);
            angles.push(deg);                
        }
        console.log(angles);
        var corners = this.getCorners(angles, sigPts);
        // get polar angle of corners
        for(var i=0; i<corners.length; i++) {
            corners[i].t = Math.floor(Math.atan2(corners[i].y - center.y, corners[i].x - center.x) * 180 / Math.PI);
        }
        console.log(corners);
        // whats the shape ?
        if(corners.length <= 1) { // circle
            return "CIRCLE";
        } else if(corners.length == 2) { // circle || diamond
            // difference of polar angles
            var diff = Math.abs((corners[0].t - corners[1].t + 180) % 360 - 180);
            console.log(diff);
            if(diff <= this.circleThreshold) {
                return "CIRCLE";
            } else {
                return "DIAMOND";
            }
        } else if(corners.length == 4) { // rectangle || diamond
            // sum of polar angles of corners
            var sum = Math.abs(corners[0].t + corners[1].t + corners[2].t + corners[3].t); 
            console.log(sum);
            if(sum <= this.rectangleThreshold) {
                return "RECTANGLE";
            } else if(sum >= this.diamondThreshold) {
                return "DIAMOND";
            } else {
                return "UNKNOWN";
            }
        } else {
            alert("draw neater please");
            return "UNKNOWN";
        }
    }
};
state.canvas.addEventListener("mousedown", (function(e) {
    if(!this.drawing) {
        this.ctx.clearRect(0, 0, 300, 300);
        this.points = [];
        this.drawing = true;
        console.log("drawing start");
    }
}).bind(state), false);
state.canvas.addEventListener("mouseup", (function(e) {
    this.drawing = false;
    console.log("drawing stop");
    this.draw("#f00");
    alert(this.classify());
}).bind(state), false);
state.canvas.addEventListener("mousemove", (function(e) {
    if(this.drawing) {
        var x = e.pageX, y = e.pageY;
        this.points.push({"x": x, "y": y});
        this.ctx.fillStyle = "#000";
        this.ctx.fillRect(x-2, y-2, 4, 4);
    }
}).bind(state), false);

关于android - 识别手写的圆形、菱形和矩形，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/20254440/