数字图像处理(冈萨雷斯)课件11-表示与描述.pdf

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1、数字图像处理（11）任何问题？表示与描述概述表示方法边界描述子关系描述子表示与描述概述图像分割结果是得到了区域内的像素集合，或位于区域边界上的像素集合，这两个集合是互补的与分割类似，图像中的区域可用其内部(如组成区域的像素集合)表示，也可用其外部（如组成区域边界的像素集合）表示一般来说，如果关心的是区域的反射性质，如灰度、颜色、纹理等，常用内部表示法；如果关心的是区域形状，则选用外部表示法表示是直接具体地表示目标，好的表示方法应具有节省存储空间、易于特征计算等优点表示与描述概述描述是较抽象地表示目标。好的描述应在尽可能区别不同目标的基础上对目标的尺度、平移、旋

2、转等不敏感，这样的描述比较通用描述可分为对边界的描述和对区域的描述。此外，边界和边界或区域和区域之间的关系也常需要进行描述表示和描述是密切联系的。表示的方法对描述很重要，因为它限定了描述的精确性；而通过对目标的描述，各种表示方法才有实际意义表示和描述又有区别，表示侧重于数据结构，而描述侧重于区域特性以及不同区域间的联系和差别表示与描述概述对目标特征的测量是要利用分割结果进一步从图像中获取有用信息，为达到这个目的需要解决两个关键问题：选用什么特征来描述目标如何精确地测量这些特征常见的目标特征分为灰度（颜色）、纹理和几何形状特征等。其中，灰度和纹理属于内部特征，几何形状

3、属于外部特征表示与描述概述表示方法边界描述子关系描述子表示与描述表示方法链码多边形近似外形特征边界分段区域骨架表示与描述链码链码用于表示由顺序连接的具有指定长度和方向的直线段组成的边界线这种表示方法基于线段的4或8连接每一段的方向使用数字编号方法进行编码4链码8链码表示与描述链码举例：4-链码：000033333322222211110011表示与描述链码算法：给每一个线段边界一个方向编码有4链码和8链码两种编码方法从起点开始，沿边界编码，至起点被重新碰到，结束一个对象的编码表示与描述链码问题1：1）链码相当长2）噪音会产生不必要的链码

4、改进1：1）加大网格空间2）依据原始边界与结果的接近程度，来确定新点的位置表示与描述链码举例：4-链码：003332221101表示与描述链码问题2：1）由于起点的不同，造成编码的不同2）由于角度的不同，造成编码的不同改进2：1）从固定位置作为起点(最左最上)开始编码2）通过使用链码的差分代替码字本身的方式表示与描述链码循环差分链码：用相邻链码的差代替链码例如：4-链码10103322循环差分为：33133030循环差分：1-2=-1(3)3-0=30-1=-1(3)3-3=01-0=12-3=-1(3)0-1=-1(3)2-2=0表示与描述多边形近似基本思想：用最

5、少的多边形线段，获取边界形状的本质寻找最小基本多边形的方法一般有两种：1）点合成法2）边分裂法表示与描述多边形近似R点合成算法：R

6、沿着一条长的直线追踪，而它出现了一个拐角，在超过阈值之前，拐角上的一些点会被丢弃下面讲到的分裂法可用于缓解这个问题表示与描述多边形近似分裂边算法：（1）连接边界线段的两个端点（如果是封闭边界，连接最远点）；（2）如果最大正交距离大于阈值，将边界分为两段，最大值点定位一个顶点。重复（1）；（3）如果没有超过阈值的正交距离，结束。表示与描述多边形近似边分裂算法思想举例：使用直线ab长度的0.25倍作为阈值的拆分过程结果。由于在新的边界线段上没有超过阈值的垂直距离的点，分割过程终止表示与描述外形特征基本思想：外形特征是一种用一维函数表达边界的方法。基本思想是把边界的表示降到

7、一维函数表示与描述外形特征函数定义——质心角函数：边上的点到质心的距离r，作为夹角的函数r()r()rAA2外形特征举例到达正方形的4个对角上达到最大值表示与描述外形特征问题：函数依赖于旋转和比例缩放变换改进：对于旋转——两种改进：a.选择离质心最远的点作为起点b.选择从质心到主轴最远的点作为起点对于比例变换：对函数进行正则化，使函数值总是分布在相同的值域里，比如说[0，1]表示与描述边界分段基本概念：一个任意集合S（区域）的凸起外缘H