如何从外部边界框中找到重叠和内部边界框？

Question

我正在尝试注释图像，这是我所做的注释中的one边界框详细信息，

原始图像- 注释基于此文档图像。

# annotation
{'x': 267.9,
 'y': 40.3,
 'height': 116.7,
 'width': 672.7,
 'center': [604.25, 98.65],
 'points': [[267.9, 40.3], [267.9, 157], [940.6, 157], [940.6, 40.3]]}

现在我还有另外五个小边界框，它们也由我注释，

[{'x': 290,
  'y': 66,
  'width': 309,
  'height': 72,
  'center': [444.5, 102.0],
  'points': [[290.0, 66.0], [290.0, 138.0], [599.0, 138.0], [599.0, 66.0]]},
 {'x': 626,
  'y': 68,
  'width': 295,
  'height': 72,
  'center': [773.5, 104.0],
  'points': [[626.0, 68.0], [626.0, 140.0], [921.0, 140.0], [921.0, 68.0]]},
 {'x': 960,
  'y': 69,
  'width': 20,
  'height': 71,
  'center': [970.0, 104.5],
  'points': [[960.0, 69.0], [960.0, 140.0], [980.0, 140.0], [980.0, 69.0]]},
 {'x': 1000,
  'y': 72,
  'width': 881,
  'height': 72,
  'center': [1440.5, 108.0],
  'points': [[1000.0, 72.0], [1000.0, 144.0], [1881.0, 144.0], [1881.0, 72.0]]},
 {'x': 1904,
  'y': 73,
  'width': 5,
  'height': 71,
  'center': [1906.5, 108.5],
  'points': [[1904.0, 73.0], [1904.0, 144.0], [1909.0, 144.0], [1909.0, 73.0]]}
 ]

我正在寻找一种方法来查找上述 5 个边界框坐标中有多少重叠或进入我位于最顶部的第一个主边界框内。

我还需要一个选项 select 有多少重叠百分比将其视为重叠。 假设如果两个盒子有轻微的接触，我不想要它们。 至少 10-15% 的 bbox 应该是内部的，以将其视为重叠或内部。

任何人都可以帮助我如何实现这一目标吗？

所需的 Output：

在我的示例中，这两个较小的边界框位于主边界框内部或与主边界框重叠。

[{'x': 290,
  'y': 66,
  'width': 309,
  'height': 72,
  'center': [444.5, 102.0],
  'points': [[290.0, 66.0], [290.0, 138.0], [599.0, 138.0], [599.0, 66.0]]},
 {'x': 626,
  'y': 68,
  'width': 295,
  'height': 72,
  'center': [773.5, 104.0],
  'points': [[626.0, 68.0], [626.0, 140.0], [921.0, 140.0], [921.0, 68.0]]}]

我用来从center points, width, height创建边界框points的 function 是这样的，

def convert_points(center_x, center_y, width, height):
    x = center_x
    y = center_y
    return [[x - width / 2, y - height / 2], [x - width / 2, y + height / 2],
            [x + width / 2, y + height / 2], [x + width / 2, y - height / 2]]

Answer 1

您可以通过检查一个框的任何角是否落在另一个框的范围内来检查两个框是否有任何重叠（反之亦然）。

# check if a point falls within bounds
def inBounds(point, tl, br):
    x, y = point;
    left, top = tl;
    right, bottom = br;
    if left < x and x < right and top < y and y < bottom:
        return True;
    return False;

# check if these two boxes have any overlap
def boxOverlap(box1, box2):
    # check box2 in box1
    tl = box1[0];
    br = box1[2];
    for point in box2:
        if inBounds(point, tl, br):
            return True;
    
    # check box1 in box2
    tl = box2[0];
    br = box2[2];
    for point in box1:
        if inBounds(point, tl, br):
            return True;

    # no overlap
    return False;

编辑：

抱歉，澄清一下：我将框视为四个点 [左上、右上、右下、左下]，我假设这些框没有旋转或任何东西（我认为这是一个安全的假设大多数注释）。

编辑2：

这是一个如何使用它的示例。 请记住：我不知道您将使用它的所有不同方式。 如果您发现某些内容不起作用，则必须对其进行修改以供自己使用。

# main box annotation
main_annot = {'x': 267.9,
 'y': 40.3,
 'height': 116.7,
 'width': 672.7,
 'center': [604.25, 98.65],
 'points': [[267.9, 40.3], [267.9, 157], [940.6, 157], [940.6, 40.3]]};

# other box annotation
other_annot = {'x': 290,
  'y': 66,
  'width': 309,
  'height': 72,
  'center': [444.5, 102.0],
  'points': [[290.0, 66.0], [290.0, 138.0], [599.0, 138.0], [599.0, 66.0]]};

if boxOverlap(main_annot['points'], other_annot['points']):
    print("OVERLAP DETECTED");
else:
    print("NO OVERLAP");

编辑3：

哎呀。 我只是想到了这个 function 不起作用的情况。 请暂时忽略这个答案。 我今天没有太多时间来解决这个问题，如果我稍后想出另一个答案，我会发布它。 但现在你不应该使用这个，对不起。 我应该更努力地检查边缘情况。

编辑4：

好的，这次我查找了一个实际的算法，而不是试图当场制作一个。

# check if these two boxes have any overlap
def boxOverlap(box1, box2):
    # get corners
    tl1 = box1[0];
    br1 = box1[2];
    tl2 = box2[0];
    br2 = box2[2];

    # separating axis theorem
    # left/right
    if tl1[0] >= br2[0] or tl2[0] >= br1[0]:
        return False;

    # top/down
    if tl1[1] >= br2[1] or tl2[1] >= br1[1]:
        return False;

    # overlap
    return True;

# main box annotation
main_annot = {'x': 267.9,
 'y': 40.3,
 'height': 116.7,
 'width': 672.7,
 'center': [604.25, 98.65],
 'points': [[267.9, 40.3], [267.9, 157], [940.6, 157], [940.6, 40.3]]};

# other box annotation
other_annot = {'x': 290,
  'y': 66,
  'width': 309,
  'height': 72,
  'center': [444.5, 102.0],
  'points': [[290.0, 66.0], [290.0, 138.0], [599.0, 138.0], [599.0, 66.0]]};

if boxOverlap(main_annot['points'], other_annot['points']):
    print("OVERLAP DETECTED");
else:
    print("NO OVERLAP");

这是我从https 中提取方程式的来源：//www.geeksforgeeks.org/find-two-rectangles-overlap/

那太尴尬了，我应该一开始就使用一个既定的算法。