用於2d路徑比較的Java庫

Question

我有一條2d線（它可以是曲線，帶有環等），還有多條相似的路徑。 我想比較第一條路徑與其余路徑，並確定哪條路徑最相似（如果可能，以百分比表示）。

我想可能會將路徑轉換為位圖，然后使用庫來比較位圖，但這似乎有點過分。 就我而言，我只有一條不間斷的路徑，由點組成，沒有不同的顏色或任何東西。

誰能幫我？

編輯：

所以第一行是黑色的。 我比較所有其他線條。 我想要一個庫或算法可以說：紅線准確度為90％（因為它的形狀幾乎相同，並且接近黑色）; 藍線准確度為5％ - 此百分比由此示例組成...... - 因為它具有相似的形狀，但它更小並且不接近黑色路徑。

所以相似的標准是：

• 這些線條彼此之間有多接近
• 他們有什么樣的形狀
• 它們有多大

（顏色無所謂）

我知道找不到考慮所有這一切的圖書館是不可能的。 但最重要的比較應該是：它們的形狀和大小是否相同？ 我可以自己計算的距離。

Answer 1

我可以想到兩種措施來表示兩條線N（定義為點p0，p1 ...... pr之間的直線段）M（在q0，q1，... qs之間具有直線段）之間的相似性。 我假設p0和q0總是比p0和qs更接近。

1）區域

使用N和M之間包含的區域的總和，其中N和M隨着區域變大而更加不同。 要使N和M形成閉合形狀，您應該將p0和q0以及pr和qs與直線段連接起來。 為了能夠計算封閉區域的表面，在N和M的分段之間的交叉處引入新點，以便獲得一個或多個沒有孔或自交叉的簡單多邊形。 這樣一個多邊形的區域相對比較簡單（在網上搜索“多邊形區域計算”），對區域求和，你有（dis）相似度。

2）抽樣

取一個位於N上的預定數量（例如1000）的采樣點O（相對於整條線均勻間隔，或者在N的每個線段上均勻間隔）。 對於O中的每個采樣點o，我們將計算到M上最接近的對應點的距離：結果是這些距離的總和。 接下來，反轉角色：從M獲取采樣點並計算N上每個最接近的對應點，並將它們的距離相加。 這兩者中的哪一個產生最小的總和（它們可能不相同！）是（dis）相似性的度量。
注意 ：要找到M上最近的對應點，請找到M中每個直線段的最近點（這是簡單代數，谷歌是“點和直線段之間的最短距離”）。 使用與o距離最小的段的結果。

對照

方法1需要幾個幾何圖元（點，線段，多邊形）和對它們的操作（例如計算交點和多邊形區域），以便實現。 這是更多的工作，但產生更強大的結果，並且更容易針對由許多線段組成的線進行優化。

方法2要求選擇“正確”數量的樣本點，如果線條具有細節較少的交替部分和具有大量細節的部分（即許多線段緊密結合在一起），則可能很難，並且其實施可能很快使用大量采樣點得到（非常）慢（將每個采樣點與每個線段匹配是一個二次運算）。 從好的方面來說，它不需要大量的幾何操作，並且相對容易實現。