图像处理--第8章目标表达与描述ppt课件.ppt

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1、数字图像处理主讲：杨絮长春理工大学电信学院通信工程系第8章目标表达与描述1§8.1概述与分类§8.2边界表达§8.3区域表达§8.6关系描述§8.4边界描述§8.5区域描述内容2§8.1概述与分类一、目标：图像中某些感兴趣的区域，称之为目标。二、表达：表达就是直接具体的表示目标。表达侧重于数据结构，分内部表达式和外部表达式。内部表达式：区域的灰度、颜色、纹理等区域的反射性质；目标内部特性，即组成区域的像素集合；外部表达式：区域的形状等；目标外部特性，即组成区域边界的像素集合。好的表达方法应具有节省存储空间、易于特征计算等优点；3三、描述描述：较抽象地表示目标；应对目标的尺

2、寸、平移、旋转不敏感；分类：边界描述、区域描述、关系描述。描述侧重于区域特性，以及区域间的联系和差别。借助一些称为目标特征的描述符进行，他们代表了目标区域的特性。常见的目标特征：灰度特征，纹理特征和几何形状特征等。内部特征外部特征§8.1概述与分类4§8.2边界表达边界表达就是基于分割得到的一系列沿目标边界的像素点，对边界进行表示；技术分类(1)参数边界：将目标的轮廓线表示为参数曲线(2)边界点集合：将轮廓线表示为边界点的集合(3)曲线逼近：利用几何基元去近似地逼近5§8.2边界表达§8.2.1链码一、链码：对边界点的一种编码表示方法，逐点进行；特点：利用一系列具有特定长

3、度和方向的相连的直线段表示目标的边界；链码起点用绝对坐标表示；其余点用偏移量表示。6若直接对目标边界编码可能出现的问题：(1)码串太长(2)易受噪声干扰，导致链码发生与目标整体形状无关的较大变动§8.2边界表达§8.2.1链码改进：对原边界以较大的网格重新采样，得到的新边界具有较少的边界点，而且其形状受噪声等干扰的影响也较小。7§8.2边界表达§8.2.1链码4方向链码：0033322211014方向链码：0000333333222222111100118二、常用链码常用的链码有8方向链码和4方向链码，链码的直线段长度固定，方向有限（4或8）；这种链码中，边界的起点用坐标

4、表示，其余点用接续方向数表示，采用方向数可大大减少数据量；因坐标值(x,y)至少得两个字节，方向数最多一个字节；（0-3用2bits，0-7用3bits）例：§8.2.1链码9使用链码时，起点的选择很关键，因为即使是同一个边界，如果起点不同，链码不同。归一化，使链码构成的自然数最小；例如，右图的原链码为10103322，归一化后的归一化码为01033221，自然数最小；二、常用链码§8.2.1链码10目标旋转时，链码会发生变化，可采用旋转归一化解决；一阶差分，求方向变化；链码的一阶差分：相邻2个方向数（按反方向）相减得到，但-1表示为3，例0-1=3；1-2=3；2-3=

5、3；如(2)10103322--原链码33133030--差分码将图左转90度，链码不变。§8.2.1链码10310223(2)10103322331330302103313303010233(3)21210033左转90°11§8.2.2边界段把边界分解成若干段分别表示，可减少边界表达的复杂性；引出的关键问题是如何判断分段点；一、凸包概念包含S的最小凸形称为逼近凸包H，H-S叫做S的凸残差，用D表示；能分开D的各部分的点就是合适的边界分段点。二、判断方法跟踪H的边界，进入D或从D出去的点，就是1个分段点。12SS§8.2.2边界段13§8.2.3标记产生边界标记的方法很

6、多，基本思想都是借助不同的投影技术把2-D的边界用1-D的较易描述的函数形式来表达。可把2-D形状描述的问题转化为对1-D波形进行分析的问题。投影并不是一种能保持信息的变换，将2-D平面上的区域边界变换为1-D的曲线是有可能丢失信息的。14§8.2.3标记1、标记的方法很多，最简单的是先对给定的物体求重心，然后把边界点与重心的距离作为角度的函数就得到一种标记。这种标记不受目标平移影响，但会随目标旋转或放缩而变化15§8.2.3标记2、y-s曲线沿边界围绕目标一周，在每个位置作出该点切线，该切线与一个参考方向（如横轴）之间的角度值就给出一种标记16§8.2.3标记17§8.

7、2.4多边形用多边形近似逼近不规则边界，抗干扰性好，节省数据量；常用方法有：一、基于收缩的最小周长多边形法18二、基于聚合（merge）的最小均方误差线段逼近法：沿边界依次连接像素，计算拟合误差；三、基于分裂（split）的最小均方误差线段逼近法：先连接边界上相距最远的二个像素，再分裂边界，计算拟合误差，直至满足条件不再分裂；基于聚合基于分裂§8.2.4多边形19§8.3区域表达技术分类(1)区域分解：将目标区域分解为一些简单单元(2)围绕区域：用几何基元填充来表达(3)内部特征：由区域内部像素获得的集合20§8.3.1空间占