[發明專利]一種基于圖像輪廓Freeman鏈碼的角點特征提取方法

有效

• 申請號: 202010367584.1
• 申請日: 2020-04-30
• 公開（公告）號: CN111462153B
• 公開（公告）日: 2023-05-19
• 發明（設計）人: 陸曉;陳文斌;覃文昌
• 申請（專利權）人: 柳州智視科技有限公司
• 主分類號: G06T7/13
• 分類號: G06T7/13;G06T7/64;G06V10/44
• 代理公司: 柳州市榮久專利商標事務所(普通合伙) 45113
• 代理人: 余航

1.一種基于圖像輪廓Freeman鏈碼的角點特征提取方法，其特征在于：包括以下步驟：

A．縮放圖像，對圖像進行預處理；

B．提取物體的二值圖像，再提取物體二值圖像中面積最大的閉合輪廓，即物體的外輪廓；

C．采用輪廓曲線的多邊形近似算法提取物體外輪廓的多邊形近似輪廓，以此代替原始輪廓；

D．將多邊形輪廓用Freeman鏈碼進行編碼，得到多邊形輪廓的Freeman鏈碼表示；

E．計算輪廓上各點的一階差別碼；

F．根據一階差別碼的值初步判定角點，得到確定的局部角點和可疑點；

G．計算可疑點的曲率，用一個較小的曲率閾值篩選可疑點，篩選后的可疑點作為可能的局部角點；

H．篩選步驟G中找出的可能的局部角點；

I．將步驟F中確定的局部角點與步驟H中篩選出的可能的局部角點合在一起進行篩選，得到多邊形輪廓的所有局部角點；

J．順次連接局部角點，得到一個由局部角點作為頂點組成的多邊形，根據該多邊形各頂點處的角度大小，篩選步驟I中提取出的局部角點，篩選的結果為角點；

K．用一個較大的曲率閾值篩選步驟J中提取出的角點，篩選的結果作為多邊形輪廓上最終提取到的角點；

L．將每個多邊形輪廓上的角點，對應還原到原始輪廓上與這個角點距離最近的點，還原后的點為最終提取結果，從而將多邊形輪廓的提取結果還原到原始輪廓上。

2.根據權利要求1所述的一種基于圖像輪廓Freeman鏈碼的角點特征提取方法，其特征在于：所述步驟A具體為將圖像的短邊長度縮放至固定長度y，并保持新圖的長寬比與原始圖像相同，若新圖的長寬比大于設定的最大長寬比x，則將新圖的長寬比設為設定的最大長寬比x，所述x的取值范圍為3.5≤x≤5.0，y的取值范圍為100≤y≤150；

所述步驟B中采用圖像分割算法提取物體的二值圖像以及采用輪廓提取算法提取物體二值圖像中面積最大的閉合輪廓。

3.根據權利要求1所述的一種基于圖像輪廓Freeman鏈碼的角點特征提取方法，其特征在于：所述步驟C中，多邊形近似輪廓與原始輪廓的誤差距離保持在z個像素之內，所述z的取值范圍為5.0≤z≤10.0。

4.根據權利要求1所述的一種基于圖像輪廓Freeman鏈碼的角點特征提取方法，其特征在于：所述步驟D具體包括以下步驟：

d1．采用8-Freeman鏈碼，所述8-Freeman表示相鄰兩像素連線的八種可能方向值，用a_i表示由輪廓第i個點指向第i+1個點的方向鏈碼，則：

，

最終多邊形表示為a_i的有序集合；

d2．設定目標的輪廓曲線為8連接的數字化封閉曲線，以輪廓最上方的點作為起始點開始逆時針方向搜索編碼，即得到多邊形輪廓的Freeman鏈碼表示。

5.根據權利要求1所述的一種基于圖像輪廓Freeman鏈碼的角點特征提取方法，其特征在于：所述步驟E中，一階差別碼計算公式如下：

，

其中，d_i表示輪廓上第i個點的差別碼，由此得到差別碼的值分別為0，1，2，3或4。

6.根據權利要求5所述的一種基于圖像輪廓Freeman鏈碼的角點特征提取方法，其特征在于：所述步驟F中，判定局部角點的準則如下：

準則1：如果d_i=0或?4，則i點不是局部角點；

準則2：如果d_i=3，則i點是局部角點；

準則3：如果d_i=1或2，則i點為可疑點。