[發(fā)明專利]一種基于離散方向變化序列的曲率不連續(xù)點(diǎn)檢測(cè)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010077829.7
• 申請(qǐng)日: 2020-02-01
• 公開（公告）號(hào): CN111325789A
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張慶豐;盧志聰;秦文慧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 暨南大學(xué)
• 主分類號(hào): G06T7/70
• 分類號(hào): G06T7/70;G06T5/00
• 代理公司: 北京科億知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

本發(fā)明公開了一種基于離散方向變化序列的曲率不連續(xù)點(diǎn)檢測(cè)方法，所述方法包括以下步驟：預(yù)處理，尋找已獲取的目標(biāo)邊緣骨架的端點(diǎn)和存在的Y型連接點(diǎn)，并剔除Y型連接點(diǎn)；獲取邊緣骨架方向變化序列；檢測(cè)V型連接點(diǎn)的位置。本發(fā)明有益效果在于，通過定義一種方向模板，以表示下一個(gè)像素點(diǎn)對(duì)于當(dāng)前像素點(diǎn)的方向變化，從而得到整個(gè)骨架的方向變化序列，進(jìn)而對(duì)此序列進(jìn)行適當(dāng)?shù)钠交⑶髮?dǎo)操作，使得處理后的序列能夠平滑由噪聲產(chǎn)生的尖峰，同時(shí)突出由“V型”連接點(diǎn)產(chǎn)生的尖峰，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)曲率不連續(xù)點(diǎn)的自動(dòng)檢測(cè)，為圖像中堆疊群體的分割提供一種行之有效的方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于離散方向變化序列的曲率不連續(xù)點(diǎn)檢測(cè)方法。

背景技術(shù)

多條曲線相交時(shí)產(chǎn)生的交點(diǎn)，稱為曲率不連續(xù)點(diǎn)。當(dāng)曲線方程已知時(shí)，可以輕易算出其交點(diǎn)，然而在圖像處理的實(shí)際應(yīng)用中，這些曲線通常是由離散的像素點(diǎn)組構(gòu)成的，這為曲率不連續(xù)點(diǎn)的檢測(cè)帶來了巨大的困難。

在圖像處理領(lǐng)域，曲率不連續(xù)點(diǎn)的檢測(cè)對(duì)于堆疊群體的分割有著至關(guān)重要的作用。在諸如天文星體檢測(cè)、病變細(xì)胞識(shí)別、機(jī)械加工等實(shí)際應(yīng)用中，圖像的分割是其基礎(chǔ)和關(guān)鍵，分割的好壞直接影響結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。傳統(tǒng)的圖像分割是指通過一定的方法，將目標(biāo)從背景中分離出來，然而，在特定領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用中，從背景中分離出的目標(biāo)不是單一的，而是多個(gè)單體堆疊而成的群體，要進(jìn)行下一步研究，就必須將其分割成單個(gè)個(gè)體。傳統(tǒng)的分割方法只能將目標(biāo)與背景分離，而不能對(duì)堆疊的群體進(jìn)行準(zhǔn)確地分割，尤其是一些圖像易受光照影響、存在邊緣模糊等復(fù)雜情形，為堆疊群體的分割帶來了更大的難度。因此，曲率不連續(xù)點(diǎn)的檢測(cè)具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有曲率不連續(xù)點(diǎn)檢測(cè)技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，提供一種基于離散方向變化序列的曲率不連續(xù)點(diǎn)檢測(cè)方法，能夠克服圖像本身存在的缺陷，有效地檢測(cè)出由離散像素點(diǎn)構(gòu)成的曲線中的曲率不連續(xù)點(diǎn)。在圖像處理領(lǐng)域，為堆疊群體的分割提供一種行之有效的方法和思路。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種基于離散方向變化序列的曲率不連續(xù)點(diǎn)檢測(cè)方法，所述方法包括以下步驟：

S1預(yù)處理，尋找已獲取的目標(biāo)邊緣骨架的端點(diǎn)和存在的Y型連接點(diǎn)，并剔除Y型連接點(diǎn)；

S2獲取邊緣骨架方向變化序列；

S3檢測(cè)V型連接點(diǎn)的位置。

需要說明的是，所述的步驟S1具體為：

S1.1使用值全為1的3×3模版對(duì)已獲取的骨架圖像卷積，選取骨架中相應(yīng)位置值為2的點(diǎn)即為骨架的端點(diǎn)，骨架中相應(yīng)位置值為4的點(diǎn)即為Y型連接點(diǎn)；

S1.2剔除Y型連接點(diǎn)，使所有Y型連接點(diǎn)轉(zhuǎn)換成V型連接點(diǎn)或直接分割為分立的3部分，再進(jìn)行一次區(qū)域開操作，以保證剔除該連接點(diǎn)后不會(huì)產(chǎn)生影響后續(xù)步驟操作的零散碎片。

需要說明的是，所述的步驟S2具體為：

S2.1定義一個(gè)模板，以表示離散像素點(diǎn)的方向變化，由于當(dāng)前像素點(diǎn)的下一個(gè)像素點(diǎn)必在其八鄰域內(nèi)，因此以該像素點(diǎn)為中心定義一個(gè)3×3的模版，中心的右側(cè)值為1，沿逆時(shí)針遞增，直至右下方值為8；

S2.2任選一個(gè)端點(diǎn)出發(fā)遍歷骨架中的像素點(diǎn)，根據(jù)定義的方向模板確定下一個(gè)像素點(diǎn)對(duì)于當(dāng)前像素點(diǎn)的方向變化，以此獲取骨架中所有像素點(diǎn)的方向變化序列；

S2.3遍歷由步驟S2.2得到的骨架方向變化序列，判斷相鄰兩數(shù)值之差是否大于4，如果大于4則將后面的數(shù)值通過加8或者減8使所有相鄰的數(shù)值之差不大于4，得到修正后的骨架方向變化序列。

需要說明的是，所述的步驟S3具體為：