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1、第12卷第5期中国图象图形学报Vol.12,No.52007年5月JournalofImageandGraphicsMay,2007一种基于变形模板的椭圆提取算法邹益民汪渤(北京理工大学信息技术学院自动控制系,北京100081)摘要针对普通的动态轮廓算法对曲线仅提供有限的连续与正则性约束,虽然带来了局部的灵活性,却丧失了全局的完整性,从而导致轮廓提取结果强烈敏感于图像噪声及邻近边缘点,针对这一问题,给出了一种基于椭圆变形模板的椭圆提取新算法。该算法使用一种基于椭圆形状约束的变形模板,由于其能量最小化过程直接在椭圆的参数空间中进行,从而可保证提取的结果一
2、定是椭圆。此外,算法还容许同时提取多个椭圆,并可充分利用各个椭圆参数及其相关性(例如同心椭圆)等先验知识来实现快速、准确、鲁棒的椭圆提取。仿真结果与实际图像应用表明,该新算法是有效的。关键词动态轮廓变形模板椭圆提取图像分割中图法分类号:TP391.41文献标识码:A文章编号:100628961(2007)0520888205AEllipseExtractionAlgorithmsBasedonDeformableModelZOUYi2min,WANGBo(DepartmentofAutomation,SchoolofInformationScience
3、andTechnology,BeijingInstituteofTechnology,Beijing100081)AbstractOnlyconstrainingthecurvestobecontinuousandregular,thegeneralactivecontourmodelsachievetheirlocalflexibilityinthecostofglobalintegrityandconsequentlycausethecontourextractiontobehighlysensitivetonoiseandnearbyedges.
4、Thus,anewellipseextractionalgorithmbasedontheellipse2specialdeformablemodelisproposed.Thisalgorithmillustratesanoveldeformablemodeltechnique,whichintroducesanellipse2specialcurvemodel.Theenergyminimizationisaccomplisheddirectlyinthespaceofparametersusedtodescribetheellipse,which
5、ensuresthesolutionstobeellipses.Besides,thisapproachallowsthesynchronousextractionofmulti2ellipsesandtheprioriknowledgeabouttheparametersofeachellipseaswellasthecorrelatedfeaturesbetweenthem(suchasconcentricellipsesetc)canalsobeintegratedwitheasily,suchthatafast,accurate,robuste
6、llipseextractiontechniqueisacquired.Experimentswithsimulateddataaswellasrealimagearepresentedtovalidatethealgorithms.Keywordsactivecontour,deformablemodel,ellipseextraction,imagesegmentation示)。检测的主要目的是确定轴孔端面相对于参考1引言坐标系的方向。若已知相机参数,那末借助于目标球体上的多个圆及球轮廓特征的投影图像,使用[1]椭圆是计算机视觉中常常遇到的图像特征
7、,大Shin等人的方法,即可给出对球体空间姿态的估量存在的圆形、椭圆形物体,由于其透视投影均为椭计。显然,高精度地获取球体及轴孔投影曲线是提圆,因此高精度的椭圆提取是后续物体辨识与测量高估计精度的关键,尤其是轴孔相对较小,其对估计的先决条件。精度影响极大。本文给出一种新的基于椭圆变形模在笔者研制的某视觉检测系统中,需对一悬浮板(ellipse2specificdeformablemodel)的轮廓提取算于液体中的球体姿态进行非接触测量,该球体由一法,不仅可对多个椭圆同时进行提取,还可将椭圆参个圆球及贯通球心的一条中空轴孔组成(如图1所数及其相关性等先验
8、知识引入算法,故对于椭圆提收稿日期:2005211222;改回日期:2006204225第一作
