凸包

逼近多边形是轮廓的高度近似，但是有时候我们希望使用一个多边形的凸包来简化它。凸包跟逼近多边形很像，只不过它是物体最外层的凸多边形（轮廓在凸多边形内部；凸包仅有轮廓上的点组成；凸包上，任意连续的三个点的内角小于180度）。

轮廓和凸包之间的部分被称为凸缺陷（Converxity Defect），凸缺陷能够用来处理手势识别等问题。

1.获取凸包

式中返回值hull是凸包角点。式中参数如下：

points: 轮廓；

clockwise: 布尔类型。为True时，凸包角点按顺时针排列；

returnPoints：布尔类型。默认值是True，函数返回凸包角点的x/y轴坐标；当为False，函数返回凸包角点的索引。

例如：

代码

获取五角星的凸包

2.凸缺陷

凸包与轮廓之间的部分，称为凸缺陷。在OpenCV中使用函数cv2.convexityDefects()获取凸缺陷，雅阁时：

返回值是一个叔祖，每一行包含的值是【起点，终点，轮廓上距离凸包最远的点，最远点到凸包的近似距离】。contours是轮廓；要注意：在获取凸包convexhull时,函数v2.convexHull()的参数returnPoints必须是False，以获取角点索引。

例如：

代码

用点标出凸缺陷，位于五角星夹角处。

3.几何学测试

3.1测试轮廓是否是凸形

返回True表示是凸形，否则，不是凸形；

3.2点到轮廓的距离

在OpenCV中，函数cv2.pointPolygonTest()被用来计算点到多边形（轮廓的）最短距离（也就是垂线距离）。这个计算过程又称点和多边形的关系测试。

retval = cv2.pointPolygonTest(contour, pt, measureDist)

参数contour： 轮廓；

       pt: 待判定的点；

       measureDist：为布尔值，表示距离的判定方式。当为True时，表示点到轮廓的距离。若返回值retval是正值，表示在轮廓内部；为负值，表示在轮廓外部；为0，表示在轮廓上。当值为False, 表示不计算距离，只返回-1、0、1中的一个，返回1，表示在轮廓内部。

代码

运行结果，点A在五角星内部，距离为1