一种平面数字图像最小外接矩形的提取算法-论文.pdf

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1、2014年2月15日Sci.&TechEducaiton总第272期一种平面数字图像最小外接矩形的提取算法1,23吴捧锋李健1（陕西科技大学职业教育师范学院西安710021）2（陕西省机电工程学校咸阳712025）3（陕西科技大学电气与信息技术学院西安710021）摘要在数字图像分类与识别算法研究中，目标图像几何特征的提取通常需要计算目标图像的最小面积的外接矩形，以获得目标图像的长、宽等属性。针对该特点，本文提出并实现一种利用旋转扫描线方式的线扫描法计算目标图像最小面积外接矩形的算法，并对算法优化以提高算法的执行

2、效率。关键词线扫描法最小外接矩形数字图像中图分类号TP301.6文献标识码A文章编号140215-6636AnExtractingAlgorithmforMinimumEnclosingRectangleofTargetImage1,23WuPengfengLiJian1(NormalCollegeofOccupationalEducation,ShaanxiUniversityofTechnologyXi'an710021）2（ShaanxiSchoolofMechanical&ElectronicalEngi

3、neeringXianyang712025）3（CollegeofElectrical&InformationEngineering,ShaanxiUniversityofTechnologyXi'an710021）AbstractGeometricfeaturesextractionfromimageisancrucialstepinimageclassificationandrecognitionalgorithms.ItrequirestocalculatetheMinimumEnclosingRectan

4、gle(MER)oftheimagetogetsomeattributes,suchaslengthandwidth.ThispaperproposesanalgorithmbasedontherotaryscanningtoextractMERfromimage,andthealgorithmisim-provedtoimproveoperationefficiency.KeywordsLine-scanmethodMinimumenclosingrectangleDigitalimage一、概述正方向。我们计

5、算采用数学坐标系，坐标原点在屏幕左上角，在数字图像分类与识别算法研究中，目标图像几何特x轴同设备坐标系，y轴与设备坐标系方向相反。这样我们在征的提取通常需要计算目标图像的最小外接矩形，以获得从显示内存读取图素数据时，用-y代替y就行了，这使得我目标图像的长、宽等属性，并以此为基础，计算目标图像的们很容易的将设备坐标系转换为了数学坐标系，如图1。偏心率、似圆度、叶状性等其它几何特征。1、确定目标图像范围一般计算图像最小外接矩形的比较简单的方法采用旋为后续计算减少不必要的计算量，需要先确定目标图转图像后再进行行列扫描

6、，缺点是数字图像在旋转后图像像的区域；此过程采用行列扫描法，以图1为例，方法如下：本身会发生变化，而且旋转图像需要的计算量很大，这就导（1）从x轴开始向下逐行扫描以确定ymax；致不宜选择更小的旋转角度，使得计算结果的误差较大。（2）从-image_height开始逐行向上扫描以确定ymin；本文提出的通过旋转扫描线并优化计算过程的计算方（3）从y轴开始向右逐列扫描以确定xmin；法可以有效的提取目标图像的最小外接矩形，能够减小计（4）从image_width开始向左逐列扫描以确定xmax。算误差以及可以获得较高

7、的运行效率。上述过程中，image_width、image_height分别为数字图像二、算法的实现在图像文件中的宽度和高度，这些值在读取数字图像文件显示器屏幕的设备坐标系中，坐标原点在屏幕左上角，时可以得到。此时经过行列扫描得到的矩形为目标图像在水平向右方向为横轴（x轴）正方向，竖直向下为纵轴（y轴）0度时的外接矩形，计算其面积，记为area。办公自动化杂志·63·2014年2月15日总第272期Sci.&TechEducaitonk（x-x’），使x每次增1或减1来计算y，否则用x-x’=（y-y’）/k，使

8、y每次增1或减1来计算x，这样才能确定扫描线上的点在扫描范围内不被漏掉。另外，为了优化外接矩形的收敛速度，在线扫描时可增大平移的截距增量。这会导致扫描线可能切入目标图像，此时再回退到上一步，缩小截距再试，直到截距为最小。这样能有效加快算法速度。三、实验结果在VC++6.0下，用c语言实现了本文提出的旋转线扫描法来提取平面数字图像的最小面积的外接矩形，为验证方法的正确性和有