[發明專利]一種圖像連通域雙次掃描雙重標記方法

有效

• 申請號: 201310284954.5
• 申請日: 2013-07-08
• 公開（公告）號: CN103400125A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 黃明;李躍明
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G06K9/20
• 分類號: G06K9/20;G06T7/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 汪人和

技術領域

本發明屬于圖像分析與識別技術領域，涉及一種圖像標記方法，尤其是一種圖像連通域雙次掃描雙重標記方法。

背景技術

圖像連通域標記是模式識別、計算機視覺和人工智能等領域中最基本的操作。通過標記運算，圖像中相互連通的像素點被賦予相同的標記，從而實現圖像中目標對象的識別。在指紋識別、字符識別、人臉識別、自動檢測、醫學圖像分析和計算機輔助診斷等通過計算機自動識別圖像目標對象的工程應用中，連通域標記都是必不可少的重要過程。

由于連通域標記是圖像像素級的處理，其運算較為耗時，這不利于實際工程應用，故提高標記效率是各種標記方法致力于解決的關鍵問題。在交通擁堵監測、自動監視和目標跟蹤等實時應用中，連通域高效標記算法的需求更為明顯。因此，人們以提高標記速度為目標，對圖像連通域標記開展了較為廣泛的研究，提出了各種標記算法，但這些方法存在邏輯復雜、程序實現困難等共性問題。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供一種圖像連通域雙次掃描雙重標記方法，用以快速地標定圖像中的連通域，該方法通過對目標像素點分配兩重相互關聯的標記來實現圖像復雜連通域的標定，具有原理簡單、程序實現容易的優點。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

這種圖像連通域雙次掃描雙重標記方法，包括以下步驟：

1）對圖像進行虛擬邊界填補，以避免前鄰像素點訪問地址的溢出；

2）首次掃描圖像，判斷當前像素點和前鄰像素點的狀態，確定當前像素點的臨時標記，并通過二重標記建立臨時標記之間的連通關系；

3）等價解析雙重標記序列，將所有連通的臨時標記指向相同的二重標記；

4）再次掃描圖像，重置各像素點的標記。

進一步的，上述步驟1）具體按照以下進行：

用P(i,j)表示大小為W×H的圖像中像素點(i,j)的值，若P(i,j)=1，則該像素點(i,j)為需要標記的目標，而若P(i,j)=0，則無需對像素點(i,j)進行標記；采用8像素點鄰域形式，像素點(i,j)的前鄰域Fs(i,j)記為：

Fs(i,j)＝{(i-1,j-1),(i,j-1),(i+1,j-1),(i-1,j)}????(1)

將圖像沿i正負方向分別填補一列非目標像素點，同時沿j正負方向分別填補一行非目標像素點，從而將圖像擴展為含虛擬邊界的大小為(W+2)×(H+2)的圖像；填補之后，掃描過程中只訪問原始圖像像素點，即訪問填補之后圖像中[2,W+1]×[2,H+1]的像素點區域。

進一步的，上述步驟2）按照以下方法進行：

采用自下向上，從左到右的光柵掃描方式對圖像進行順序遍歷，若當前像素點(i,j)的值P(i,j)＝0，則該像素點為無需標記的非目標像素點，忽略該像素點并繼續訪問下一個像素點；若P(i,j)＝1，則按照最優訪問路徑判斷前鄰像素點的標記狀態，并根據以下三種情形進行相應的操作：

（1）前鄰像素點中無目標像素點，則將該像素點的值分配為臨時標記l，并將該臨時標記的二重標記U(l)置為臨時標記，即：

P(i,j)=lU(l)=l---(2)]]>

式中，l為自然數，其初始值為1，采用l為某像素點分配臨時標記之后，其值由增量Δl＝1進行更新；

（2）前鄰像素點中含有目標像素點，且不存在連通子域在當前像素點處的合并，則當前像素點的值取首次訪問到的前鄰目標像素點的值，即：

P(i,j)＝P(s,t)??(s,t)∈Fs(i,j)????(3)