[發明專利]一種快速骨骼化二值數字圖像中圖形的方法

有效

• 申請號: 201210504534.9
• 申請日: 2012-11-30
• 公開（公告）號: CN103150741A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 賈靚;閔革勇
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: G06T7/60
• 分類號: G06T7/60
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種快速骨骼化二值數字圖像中圖形的方法，設二值圖像中二值中的一種像素值為前景像素，另一種為背景像素，其特征在于包括以下步驟：

（1）掃描圖像并計算局部最大值；

（2）基于距離函數的算法生成圖形骨骼：所述骨骼為圖形局部上，在圖像坐標空間中具有連續坐標的，最大內切圓圓心的坐標集合；所述圖形骨骼具有若干分支；

（3）刪除錯誤的骨骼分支，包括

（3a）找出骨骼端點：找出由步驟（2）產生的錯誤圖形骨骼分支的骨骼端點，與所述錯誤圖形骨骼分支的骨骼端點在圖像坐標空間中坐標值差異等于0或1的，非當前骨骼端點的8個像素中沒有或僅有一個局部最大值；所述骨骼端點為在二值圖像坐標空間中鄰域內僅一側有前景像素的前景像素；

（3b）刪除錯誤的骨骼分支：從步驟（3a）找出的骨骼端點出發，沿該骨骼端點所在的骨骼分支找出交匯點，判斷所述交匯點是否是真實交匯點；如果是真實交匯點，則刪除骨骼端點與該交匯點之間的骨骼分支；所述真實交匯點鄰域內具有多個前景像素，且該點是局部最大值；

其中，所述局部最大值是指圖形局部上最大內切圓半徑的近似正整數值；所述圖形局部是指圖形內部包含圖形邊界，且不包含背景像素的一塊連續區域；所述圖形是指在圖像坐標空間中，由前景像素所組成的，內部不存在背景像素的一塊封閉區域；所述圖形邊界是指屬于圖形的，前景像素與背景像素之間不存在其他像素的前景像素的集合；所述圖像坐標空間是指使用正整數坐標表示和記錄圖像像素間相對空間位置的矩陣；鄰域是指圖像坐標空間中與特定像素坐標值差異小于或等于一個給定數值m的像素的集合；所述距離函數是指用于計算前景像素與其所在圖形的圖形邊界的歐式距離值的方法；局部最大值空間為用于存儲局部最大值的，與原二值圖像具有相同圖像坐標空間的一個存儲空間。

2.如權利要求1所述的一種快速骨骼化二值數字圖像中圖形的方法，其特征在于：設正向掃描的順序為從上至下逐行檢查每行，在每一行中從左向右檢查每個像素；反向掃描的順序為從下至上逐行檢查每行，在每一行中從右向左檢查每個像素；

所述的步驟（1）包括：

（1a）正向掃描計算：在二值圖像坐標空間中按正向掃描的順序檢查每一個像素，如果被檢查的像素是前景像素，則檢查該前景像素鄰域左上角，將所述鄰域左上角像素中的歐式距離近似正整數值賦予該前景像素；

（1b）反向掃描計算：在二值圖像坐標空間中按反向掃描的順序檢查每一個像素，如果被檢查的像素是前景像素，則檢查該前景像素鄰域右下角，將所述鄰域右下角像素中的歐式距離近似正整數值賦予該前景像素；

（1c）找出局部最大值：建立局部最大值空間中的與所述圖像的維數相同的圖像，設為對應圖像；按正向或反向掃描的順序檢查原圖像坐標空間的每個像素，如果該像素為前景像素，則檢查其整個鄰域，如果其值不小于鄰域中像素的最大值，則將該像素值賦予對應圖像上具有與該像素相同坐標值的對應像素，否則將0賦予其對應像素；

（1d）刪除孤立的最大值：在局部最大值空間中找到前景像素，并刪除鄰域內僅存在背景像素的前景像素；

其中，步驟（1a）和步驟（1b）沒有先后順序；

歐式距離近似正整數值計算公式為

∀p∈X,distX(p)=min{n∈N,p not in(X·nB)}---(1)]]>

式（1）中，X表示一幅二值數字圖像；B表示一個球心位于圖形邊界的可移動球體；·表示細化運算，即將所選定的前景像素的值設為背景像素；n表示細化次數；N表示正整數集合；p表示二值圖像中圖形包含的一個前景像素；dist_x(p)表示p的歐式距離的近似正整數值。