用于2d路径比较的Java库

Question

我有一条2d线（它可以是曲线，带有环等），还有多条相似的路径。 我想比较第一条路径与其余路径，并确定哪条路径最相似（如果可能，以百分比表示）。

我想可能会将路径转换为位图，然后使用库来比较位图，但这似乎有点过分。 就我而言，我只有一条不间断的路径，由点组成，没有不同的颜色或任何东西。

谁能帮我？

编辑：

所以第一行是黑色的。 我比较所有其他线条。 我想要一个库或算法可以说：红线准确度为90％（因为它的形状几乎相同，并且接近黑色）; 蓝线准确度为5％ - 此百分比由此示例组成...... - 因为它具有相似的形状，但它更小并且不接近黑色路径。

所以相似的标准是：

• 这些线条彼此之间有多接近
• 他们有什么样的形状
• 它们有多大

（颜色无所谓）

我知道找不到考虑所有这一切的图书馆是不可能的。 但最重要的比较应该是：它们的形状和大小是否相同？ 我可以自己计算的距离。

Answer 1

我可以想到两种措施来表示两条线N（定义为点p0，p1 ...... pr之间的直线段）M（在q0，q1，... qs之间具有直线段）之间的相似性。 我假设p0和q0总是比p0和qs更接近。

1）区域

使用N和M之间包含的区域的总和，其中N和M随着区域变大而更加不同。 要使N和M形成闭合形状，您应该将p0和q0以及pr和qs与直线段连接起来。 为了能够计算封闭区域的表面，在N和M的分段之间的交叉处引入新点，以便获得一个或多个没有孔或自交叉的简单多边形。 这样一个多边形的区域相对比较简单（在网上搜索“多边形区域计算”），对区域求和，你有（dis）相似度。

2）抽样

取一个位于N上的预定数量（例如1000）的采样点O（相对于整条线均匀间隔，或者在N的每个线段上均匀间隔）。 对于O中的每个采样点o，我们将计算到M上最接近的对应点的距离：结果是这些距离的总和。 接下来，反转角色：从M获取采样点并计算N上每个最接近的对应点，并将它们的距离相加。 这两者中的哪一个产生最小的总和（它们可能不相同！）是（dis）相似性的度量。
注意 ：要找到M上最近的对应点，请找到M中每个直线段的最近点（这是简单代数，谷歌是“点和直线段之间的最短距离”）。 使用与o距离最小的段的结果。

对照

方法1需要几个几何图元（点，线段，多边形）和对它们的操作（例如计算交点和多边形区域），以便实现。 这是更多的工作，但产生更强大的结果，并且更容易针对由许多线段组成的线进行优化。

方法2要求选择“正确”数量的样本点，如果线条具有细节较少的交替部分和具有大量细节的部分（即许多线段紧密结合在一起），则可能很难，并且其实施可能很快使用大量采样点得到（非常）慢（将每个采样点与每个线段匹配是一个二次运算）。 从好的方面来说，它不需要大量的几何操作，并且相对容易实现。