[發明專利]一種圖像的多邊形模型的簡化方法

無效

• 申請號: 201110279661.9
• 申請日: 2011-09-20
• 公開（公告）號: CN102346913A
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發明（設計）人: 葉慶衛;王丹丹;周宇;王曉東
• 申請（專利權）人: 寧波大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T5/00
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理事務所(普通合伙) 33226
• 代理人: 程曉明;周玨

技術領域

本發明涉及一種圖像處理技術，尤其是涉及一種圖像的多邊形模型的簡化方法。

背景技術

多邊形模型是計算機圖形中最流行、最重要，且得到最廣泛支持的模型表示方法。但隨著技術的快速發展，圖像的多邊形模型的復雜性常常超過了系統的處理能力，為此人們提出了很多簡化圖像的多邊形模型的算法。圖像的多邊形模型的簡化也是圖像校正的關鍵環節之一(圖像的多邊形模型的簡化為圖像校正提供參考點)，高精度的圖像是保障圖像識別和圖像匹配有效進行的根本條件之一，因此圖像的多邊形模型的簡化結果的好壞將嚴重影響到后續圖像處理的圖像識別和圖像匹配的結果。

目前，已有的幾何簡化算法大多應用于三角形網格模型的簡化，無法直接應用于多邊形模型的簡化。因此迫切需要一種新的方法對二維平面的多邊形模型進行簡化，以保證最終圖像處理的精度。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種簡便快速，且能夠為圖像校正提供準確的參考點的多邊形模型的簡化方法。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種圖像的多邊形模型的簡化方法，其特征在于包括以下步驟：

①獲取一幅待處理的二值化圖像，然后以自上而下、從左到右的水平掃描方式搜索二值化圖像中每一行的第一個黑色像素點，將二值化圖像中每一行的第一個黑色像素點按掃描順序構成的集合定義為左邊界像素點集，記為V_L(x，y)，再以自下而上、從右到左的水平掃描方式搜索二值化圖像中每一行的最后一個黑色像素點，將二值化圖像中每一行的最后一個黑色像素點按掃描順序構成的集合定義為右邊界像素點集，記為V_R(x，y)，其中，(x，y)表示二值化圖像中的像素點的坐標位置；

②根據左邊界像素點集V_L(x，y)和右邊界像素點集V_R(x，y)，構建凸多邊形模型，具體過程如下：

②-1、將左邊界像素點集V_L(x，y)中的第一個像素點作為凸多邊形模型的起點，并將該起點的坐標位置保存到頂點集合V(x，y)中，將該起點作為當前頂點；

②-2、將當前頂點與左邊界像素點集V_L(x，y)中在當前頂點之后的各個像素點連線，然后計算每條連線與當前頂點所在的右側的水平直線之間的夾角；

②-3、選取最大夾角對應的像素點，并將該像素點的坐標位置保存到頂點集合V(x，y)中，再將該像素點作為當前頂點，返回步驟②-2繼續執行，直至左邊界像素點集V_L(x，y)中的所有像素點處理完畢；

②-4、判斷當前頂點與右邊界像素點集V_R(x，y)中的第一個像素點是否重合，如果是，則執行步驟②-5，否則，將右邊界像素點集V_R(x，y)中的第一個像素點作為當前頂點，并將該當前頂點的坐標位置保存到頂點集合V(x，y)中，然后執行步驟②-5；

②-5、將當前頂點與右邊界像素點集V_R(x，y)中在當前頂點之后的各個像素點連線，然后計算每條連線與當前頂點所在的右側的水平直線之間的夾角；

②-6、選取最小夾角對應的像素點，并將該像素點的坐標位置保存到頂點集合V(x，y)中，再將該像素點作為當前頂點，返回步驟②-5繼續執行，直至右邊界像素點集V_R(x，y)中的所有像素點處理完畢；

②-7、判斷當前頂點與凸多邊形模型的起點是否重合，如果是，則從頂點集合V(x，y)中刪除當前頂點的坐標位置，然后執行步驟②-8，否則，直接執行步驟②-8；

②-8、順序連接頂點集合V(x，y)中的各個頂點構成凸多邊形模型，頂點之間的連線為凸多邊形模型的邊；

③重復尋找凸多邊形模型中長度最短的邊，再用該長度最短的邊的兩條相鄰邊的延長線的交點的坐標位置替換頂點集合V(x，y)中該長度最短的邊對應的兩個頂點的坐標位置，直至頂點集合V(x，y)中所包含的頂點的個數為圖像校正所需的參考點的個數，獲得簡化后的多邊形模型，該簡化后的多邊形模型的頂點為圖像校正的參考點。

所述的步驟①中左邊界像素點集V_L(x，y)和右邊界像素點集V_R(x，y)的獲取過程為：

①-1、自上而下、從左到右對二值化圖像進行水平掃描，將二值化圖像中當前待水平掃描的行作為當前行；

①-2、水平掃描當前行，在當前行中搜索到第一個黑色像素點時，結束當前行的水平掃描，并保存搜索到的第一個黑色像素點的坐標位置；