[發明專利]一種圖像中關聯像素點的檢測提取方法及其應用

無效

• 申請號: 201010506677.4
• 申請日: 2010-10-14
• 公開（公告）號: CN101957995A
• 公開（公告）日: 2011-01-26
• 發明（設計）人: 趙華龍;范曄斌
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 朱仁玲

技術領域

本發明屬于圖像處理與模式識別領域，具體涉及到一種圖像中關聯像素點的檢測提取方法以及基于該方法的一種無附加內存開銷的快速的標記方法。

背景技術

眾所周知，圖像標記技術是整個圖像處理與模式識別領域中最基礎的技術之一。該技術幾乎存在于所有圖像處理，特別是模式識別，的應用中，如雷達、遙感圖像的感興趣區域的提取；導彈、無人機、自駕駛汽車等自動目標識別設備中對目標信息的高層提取；醫學影像中的特定組織區域提取；監控設備中的目標識別與追蹤；圖書電子化的文字識別工作；指紋識別等等。標記問題是很難被并行化的問題之一，也是圖像處理中比較耗時的環節之一。如何能夠更快的完成標記工作，如何更少的占用內存成為標記方法研究和發展的主要議題。

在過去的30年里，全世界的研究和工程人員提出了很多優秀的標記方法。這些標記方法的性能很大程度上取決于方法的第一階段的策略，即對圖像中關聯像素點的檢測方法。

Fiorio等人在“Two?Linear?Time?Union-Find?Strategies?for?Image?Processing”(Theor.Comput.Sci.154，165-181(1996))中提出了兩種基于Union-Find的快速標記方法，并證明了它的復雜度為線性。該方法提出了用于等價連通域歸并的Union-Find方法，優化了等價類的歸并工作。

Wu等人在“Optimizing?connected?component?labeling?algorithms”(SPIE?Conference?on?Medical?Imaging，vol.5747，pp.1965-1976(2005))中提出了進一步改進連通域檢測的決策樹方法以及平整化的Union-Find策略，進一步的提高了速度。該方法中延伸了歸并方法，同時提出了一種判斷圖像中相鄰像素點是否具有連通關系的關聯點檢測方法。但這種方法效率上并非最好。

He等人在“A?Run-Based?Two-Scan?Labeling?Algorithm”(IEEE?Transactions?on?Image?Processing?17(5)，749-756(2008))中提出了一種基于run的快速標記方法，成為了當時世界上最快的標記方法。該方法是基于類似run的關聯像素點抽取方法，極大地提高了關聯像素點檢測的效率。

Grana等人在“Optimized?block-based?connected?components?labelling?with?decision?trees”(IEEE?Trans.Image?Process.，2010，19，(6)，pp.1596-1609)中采用基于block的檢測策略，以及優化了的決策樹方法，打敗了He，聲稱自己是全世界最快的標記方法。該方法是基于block的關聯點檢測方法，能很好的提高其方法的性能。

盡管以上所提及的優秀方法都一次又一次的將標記方法的性能推向極限，但是還有兩個主要的不足之處：

(1)關聯像素點的檢測提取方法還有進一步可以挖掘的地方；

(2)仍然還有進一步提升標記性能的空間；

(3)方法自身在標記時都需要大量的附加內存空間用以存放中間結果數據。

發明內容

本發明的目的在于提供一種圖像中關聯像素點的檢測提取方法以及基于該方法的一種無附加內存開銷的圖像標記方法，本發明提高了關聯像素點的檢測效率，克服現有標記方法較高附加內存開銷的不利情況，進一步提高標記方法的速度，從而完成高速苛刻的圖像數據標記工作。

采用的具體技術方案為：

一種圖像中關聯像素點的檢測及提取方法，用于對圖像多個像素行間的連續的前景點組成的局部連通域進行抽取和表達，其中所述的圖像為分為前景像素點和背景像素點的二值或多值圖像，所述前景像素點像素值(即前景值)為一個或多個，背景像素點統一為一個像素值(即背景值)，該方法具體步驟如下：

步驟一：從圖像相鄰兩像素行中各取出一個位于同一列的像素點；

步驟二：如果這兩個像素點的像素值都等于背景值，則不進行任何操作，返回步驟一；如果這兩個像素點的像素值不全為背景值，則將當前不為背景值的像素點的全局一維坐標賦給該像素點；如果兩個像素點都不為背景值，則僅將其中一個像素點(可以是奇數行或偶數行中的一個)的全局坐標賦給該像素點；