[發(fā)明專利]一種圖像輪廓有序點集提取方法

有效

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• 申請日: 2013-10-30
• 公開（公告）號: CN103530639B
• 公開（公告）日: 2017-10-31
• 發(fā)明（設計）人: 劉偉
• 申請（專利權）人: 湖南輕創(chuàng)科技有限公司
• 主分類號: G06K9/46
• 分類號: G06K9/46
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明屬于計算機視覺領域，更具體的涉及一種圖像輪廓有序點集提取方法，屬于專利分類名稱為 “圖像特征或特性的抽取”的G06K9/46(2006.01)I號分類。

背景技術

圖像輪廓的提取是計算機視覺中一個基礎性的核心步驟，在很多場合需要對圖像輪廓提取并轉換為有序點集。

現(xiàn)有的計算機圖像輪廓有序點集提取方法一般使用蟲隨法、光柵掃描法等，這些方法運行時都難以實現(xiàn)并行運算，圖像內部小圖像越多，耗時越大，難以預測輪廓抽取的耗時；這些方法難以解析交叉的邊界；這些方法收斂特性不夠穩(wěn)定，可能掉入所謂的“陷阱”。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術的不足提出一種圖像輪廓有序點集提取方法，解決現(xiàn)有圖像輪廓有序點集提取方法運行緩慢、難以解析相交叉的邊界、收斂不穩(wěn)定的問題，有利于計算機視覺開發(fā)者開發(fā)計算機視覺系統(tǒng)。

一種圖像輪廓有序點集提取方法，基于一種邏輯拓撲結構，每個點對應八個碎點，一個碎點代表點的一個聯(lián)通方向；將所有碎點進行連接，其方法是：如果一個碎點對應聯(lián)通方向達到聯(lián)通條件，則將碎點指向對應聯(lián)通方向的碎點的時針方向上的下一個碎點，否則將其指向本點的時針方向上的下一個碎點。

進一步說明 1：所述的時針方向包括逆時針方向和順時針方向。

進一步說明2：所述的時針方向對所有的點都是統(tǒng)一的，也就是說在一次圖片處理中所有點使用的時針方向必須是一致的，也就是說，不允許任何一個點使用與其他點不同的時針方向；(參見圖2)。

進一步說明3：所述的聯(lián)通條件是可變的，由使用本發(fā)明的計算機視覺開發(fā)者根據(jù)需求而定義。

進一步說明4：所述的統(tǒng)一的時針方向不是對碎點連接形成的邊界鏈的時針方向的限定，也就是說碎點連接完畢后產(chǎn)生的碎點鏈可以是不同的時針方向，事實上本發(fā)明碎點連接形成的碎點鏈，其方向既有順時針也有逆時針。

進一步說明5：由于進行過碎點連接運算后，邊界碎點鏈就被勾出，又由于碎點和點是對應的，也就是說邊界碎點鏈的勾出，對于計算機視覺開發(fā)者而言，等同于有序點集的勾出；（參見圖3、圖4、圖5）。

進一步說明6：為了方便計算機視覺開發(fā)者對本發(fā)明的理解和利用，特意做出非本發(fā)明必要特征的補充——孤點的判斷依據(jù)：孤點即對外無連接的點，一個碎點鏈其包含的所有碎點都對應同一個點，那么這條碎點鏈也就是一個孤點的碎點鏈（參見圖3，點P8）。

進一步說明7：為了方便計算機視覺開發(fā)者對本發(fā)明的理解和利用，特意做出非本發(fā)明必要特征的補充——非邊界碎點鏈的判斷依據(jù)1：由于所有連接都成對出現(xiàn)，那么當一個點的兩個相鄰聯(lián)通方向都對外先連接時，位于時針方向上排位靠后的碎點所在的碎點鏈一定是非邊界碎點鏈；參見圖3，碎點鏈P0（S6）、P1（S3,S4）、P4(S1)和碎點鏈P1（S5,S6）、P2(S3,S4)、P4(S7,S0)、P5(S5,S2)。

進一步說明8：為了方便計算機視覺開發(fā)者對本發(fā)明的理解和利用，特意做出非本發(fā)明必要特征的補充——非邊界碎點鏈的判斷依據(jù)2：孤點不算作有效圖像的情況下，由于一個點對應八個碎點，那么連接后一個有效碎點鏈碎點數(shù)一定大于八,無效碎點鏈碎點數(shù)一定小于等于八；參見圖3，碎點鏈P0（S6）、P1（S3,S4）、P4(S1)和碎點鏈P1（S5,S6）、P2(S3,S4)、P4(S7,S0)、P5(S5,S2)。

進一步說明9：為了方便計算機視覺開發(fā)者對本發(fā)明的理解和利用，特意做出非本發(fā)明必要特征的補充——碎點鏈的簡化方法，以點為單元順著時針方向的逆方向依次運算八個碎點，如果某碎點對外不聯(lián)通，就將其指向更改為時針方向上下一個碎點的指向，并將下一個碎點清除；經(jīng)過運算后同一點上的碎點出現(xiàn)在同一碎點鏈中的次數(shù)減少了；值得注意的是，由于孤點的所有碎點對外均無連接經(jīng)過簡化后會被消除（參見圖5）。

進一步說明10：由于所有碎點的聯(lián)通條件是一致的，也就是說一個聯(lián)通方向上的連接是成對出現(xiàn)；由于連接成對出現(xiàn)且所有的點使用的連接方向規(guī)則相同（時針方向），所以所有碎點形成的連接一定都是閉合鏈接，所以不用擔心收斂問題。

進一步說明11：由于每個碎點對應一個聯(lián)通方向，碎點的連接只與這個方向是否達到條件相關，所以當兩個邊界交叉時，本發(fā)明也能分別檢測出來，而不會出現(xiàn)判斷沖突。

進一步說明12：因為每個聯(lián)通方向上的碎點連接運算是獨立的，和其他聯(lián)通方向狀況無關，且碎點之間的數(shù)據(jù)相關性比較小，所以本發(fā)明很適合并行運算。