CV | 计算几何之凸包（cv2.convexHull）

概念

通俗的话来解释凸包：给定二维平面上的点集，凸包就是将最外层的点连接起来构成的凸多边形，它能包含点集中所有的点。

凸包的计算方法有：卷包裹算法（Gift Wrapping Algorithm），Graham扫描法（Graham Scan Algorithm），快速凸包算法（Quickhull Algorithm）等。

具体的凸包原理等在以下链接：https://www.cnblogs.com/Booble/archive/2011/03/10/1980089.html（非常详细）

程序

import cv2
hull = cv2.convexHull(points, clockwise, returnpoints)

其中，各个参数的意义如下：

1. hull : 输出凸包结果，n * 1 *2 数据结构，n为外包围圈点数
2. points: 输入的坐标点，通常为1* n * 2 结构，n为所有的坐标点的数目
3. clockwise：转动方向，TRUE为顺时针，否则为逆时针；
4. returnPoints：默认为TRUE，返回凸包上点的坐标，如果设置为FALSE，会返回与凸包点对应的轮廓上的点。

一般直接写为：hull = cv2.convexHull(points)即可。

问题

当数据量比较少时，凸包的计算速度还是非常快的，因此在编程时，我利用凸包方法，实现对坐标点的顺序排序，比如说：沿着矩形外包围圈，定义坐标点的顺序。

但是有一个问题是，凸包的顺时针和逆时针取决于最左的坐标点的位置（左上，即：先左，再上）。

如果几何结构的坐标点，在临界90度的左右发生了偏转，比如下面图像的红色示意中，一共有4个点：1；2；3；4，则凸包结果为：1-2-3-4.

在图像的绿色箭头示意中，如4的点向左偏移了一些，到4’的点的位置（超过了与1点的垂直线），则凸包结果为：4’-1-2-3.

在实现排序时，直接用凸包算法，出现了一些问题。需要在此基础上做一些更改。
（若不想做匹配，则无此问题）