第5章 图像特征提取与分析.ppt

(6)细化 从二值图像中提取线宽为1像素的中心线的操作。 从处理方法上分为顺序处理和并行处理，从连接性上分为8-邻接细化和4-邻接细化。像素(i, j)记为p，其8-邻域的像素用pk表示，k∈Ns={0,1,2,…,7}。 4.4.3 边界描述 二值图像细化步骤： 扫描二值图像的像素，当完全满足以下6个条件时，把它置换成-1。 条件1： B(p)=1 条件2：p是边界像素的条件 条件3：不删除端点的条件 (6)细化 4.4.3 边界描述 条件4：保存孤立点的条件 当p0到p7全部像素都不是1时，p是孤立点，这时 条件5：保持连接性的条件 (6)细化 4.4.3 边界描述 条件6：对于线宽为2的线段，只单向消除的条件 XC(p)是B(pi)=0时，像素p的连接数 (6)细化 4.4.3 边界描述 4.4.4 Hough变换 目的： Hough变换和广义Hough变换的目的是寻找一种从区域边界到参数空间的变换，用大多数边界点满足的对应的参数来描述这个区域的边界。 方法： Hough变换方法是利用图像全局特性直接检测目标轮廓，即可将边缘像素连接起来组成区域封闭边界的一种常见方法。 适用范围： 在预先知道区域形状的条件下，利用Hough变换可以方便地得到边界曲线，而将不连续的边缘像素点连接起来。 优点：受噪声和曲线间断的影响较小。 4.4.4 Hough变换 基本思想：点——线的对偶性。（图像中共线的点对应于参数空间中相交的线。） 对图像进行坐标变换，使之在另一坐标空间的特定位置上出现峰值，因此检出曲线即是找出峰值位置的问题。 Hough变换： 直角坐标系中：直线方程为： ?=xcos?+ysin? 用极坐标表示则为点(?,?)。 直角坐标系中的一条直线对应极坐标系中的一 点，这种线到点的变换就是Hough变换。 Hough变换： 在直角坐标系中过任一点的直线系满足： 这些直线在极坐标系中所对应的点(?,?)构成一条正弦曲线。 4.4.4 Hough变换 设平面上若干点，过每点的直线系分别对应于极坐标系中的一条正弦曲线，若这些曲线有共同的交点(??,??) (图(f))，则这些点共线，且对应的直线方程为： Hough变换： 图像空间中共线的点对应于参数空间中相交的线。反过来，在参数空间中相交于同一点的所有线在图像空间中都有共线的点与之对应。这就是点—线对偶性。 4.4.4 Hough变换 当给定图像空间中的一些边缘点时，可以通过Hough变换确定连接这些点的直线方程。把在图像空间中的直线检测问题转换到参数空间中对点的检测问题，通过在参数空间里进行简单的累加统计即可完成检测任务。 Hough变换检测直线： 4.4.4 Hough变换 算法的基本思想是对图像进行坐标变换，使之在另一个坐标空间的特定位置上出现峰值，因此检出曲线即是找出峰值位置。 Hough变换检测直线： 例1：设图像经过处理后成为许多点状图案，试找出其中有无经过原点的直线。若有，则检出。 (1)检测过原点的直线 (2)检测过图像平面上两点的直线 例2：检测图像平面上是否有过A和B两点的直线。 直角坐标空间(x, y) 参数空间θ 直角坐标空间(x, y) 参数空间(a,b) 4.4.4 Hough变换 Hough变换检测其它规则曲线： 椭圆： 双曲线： 抛物线： 4.4.4 Hough变换 广义Hough变换： Hough变换可推广，用于检测图像中是否存 在某一特定形状的物体，特别对于较难用解析公式 表示的某些形状物，即用广义Hough变换去找出图 像中这种任意形状的存在位置。 4.4.4 Hough变换 在物体中确定一个任意点(xc,yc)为参考点，则(xc,yc)应满足： xc=x+r(?)cos[?(?)]，yc=y+r(?)sin[?(?)] 广义Hough变换： 4.4.4 Hough变换 (1)对已知形状建立R表格，以φ的步进值求r和α; (2)对图像中目标物的各点在内存中开辟一个二维存储区A(xcmin~max, ycmin~max)，存储内容是累加的； (3)对未知图像的每点(xi,yi)，计算φi，查R表，然，计算(xc,yc) ； (4)使相应的存储阵列加A(xc, yc) 1； (5)在A阵列中找一最大值，即为图像中相应的边界。