[發明專利]一種基于廣度優先搜索的二值圖標記方法

在審

• 申請號: 202010123382.2
• 申請日: 2020-02-27
• 公開（公告）號: CN111476795A
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發明（設計）人: 周德龍;朱思聰;張捷;王國華
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: G06T7/11
• 分類號: G06T7/11;G06T7/187
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 王利強

一種基于廣度優先搜索的二值圖標記方法，包括以下步驟：步驟1：基于區域生長的連通域標記；步驟2：采取基于廣度優先搜索的算法進行標記；步驟3：標記效果評估標準，根據參考圖像和二值圖像連通標記后的同名標記區塊數，判斷其準確率。本發明提出了一種基于廣度優先搜索的二值圖標記算法，改進的連通區域標的算法可以大大提升圖像處理的速度。

技術領域

本發明屬于圖像分析處理領域的研究，涉及的是一種基于廣度優先搜索的二值圖標記方法，可以有效提升圖像處理中二值圖標記的速度。

背景技術

二值圖連通區域標記是指將一幅彩色圖像經過灰度圖像處理后，對其中屬于同一區塊的像素給定同一標記，不屬于同一區塊的像素附上不同標記的處理過程。連通區域標記是計算機視覺領域、圖像處理領域最常見的預處理操作，對其他圖像處理過程如圖像分割、邊緣檢測、特征提取等，具有很好的鋪墊作用。因此，選擇一種高效的二值圖連通區域標記算法，能提升圖像處理某些過程的速度。

而廣度優先搜索搜索是人工智能中一項非常普遍使用的算法策略，能夠解決許許多多的常見問題，在某些情況下我們很難想到高效的解法時，搜索往往是可選的唯一選擇。因此，搜索算法是利用計算機的高性能來有目的的窮舉一個問題的部分或所有的可能情況，首先選取種子點，再采取基于廣度優先搜索的方法進行二值圖標記，是解決該類問題的一種高效方法。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提供一種基于深度優先搜索的二值圖標記方法，連通區域標記是計算機視覺領域、圖像處理領域最常見的預處理操作。提升連通區域標的算法可以提升圖像處理的速度。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種基于廣度優先搜索的二值圖標記方法，所述方法包括以下步驟：

步驟1：基于區域生長的連通域標記，基于區域生長是采取廣度優先搜索算法的基本操作，過程如下：

步驟1.1：確定區域生長的種子點

首先對彩色圖像進行灰度處理后，得到二值圖像，預設圖像寬度為M個像素、圖像長度為N個像素，所以選取種子點需要遍歷的像素共有MN個，用符號H_mn(m=0,…,M-1；n=0,…,N-1)表示其中的某個像素點，操作如下：

像素值為0是像素點呈黑色，因此首先剔除H_mn＝0的非種子節點，初步將H_mn＝255的圖像像素默認為種子節點，因為是二值圖像，直接將H_mn≠0的像素點默認為區域生長的種子點；

步驟2：采取廣度優先搜索算法進行標記，過程如下：

步驟2.1：對像素間的連通性進行定義：

先對連通性進行定義，假設g^ij為對應圖像像素(i,j)處的區域生長點，定義g^ij的如4鄰域連通結構如下：

定義g^ij的如8鄰域連通結構如下：

步驟2.2：構建映射表

假設g^ij、g^pq分別為對應圖像像素，(i,j)和(p,q)的兩個圖像像素位置，為g^ij的第k,k∈{0,...,M-1}個種子節點，那么其中k,k∈{0,…,N-1}是g^ij為種子節點下同名標記下的區域像素點，如構建映射關系表，用一個隊列存儲同名標記區域，用一個堆棧存儲種子節點；

選取種子節點，分別按照4鄰域連通結構規則以及8鄰域連通結構規則進行連通域判斷；

步驟2.3：基于廣度優先搜索算法進行標記