[發明專利]一種圖像連通域標記硬件實現算法

在審

• 申請號: 202211569412.8
• 申請日: 2022-12-08
• 公開（公告）號: CN116091297A
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發明（設計）人: 楊仁鵬;徐智旺;李奇;劉天宇;艾維
• 申請（專利權）人: 武漢華中天易星慣科技有限公司
• 主分類號: G06T1/20
• 分類號: G06T1/20;G06T7/187;G06T5/20
• 代理公司: 北京權智天下知識產權代理事務所(普通合伙) 11638
• 代理人: 丁侃

1.一種圖像連通域標記硬件實現算法，其特征在于：連通域標記算法硬件實現架構采取基于像素的方式進行連通域標記，等價表結構使用一維數組，計算架構包括初標記與等價表存儲模塊、等價表復制與更新模塊、坐標記錄與更新模塊、相鄰行標記存儲與比較模塊，

1)初標記與等價表存儲模塊：a、使用濾波模板對輸入的二值圖像進行初標記滑窗處理，對每一個像素值為“1”的像素賦予標記值，并將檢測到的等價標記存儲在等價表當中；b、將灰度值為“1”的像素坐標進行輸出；c、檢測并輸出滑窗過程中相鄰兩行出現的標記；

2)等價表復制與更新模塊：以行為周期復制最新的等價表E1，并在圖像的下一個行周期內進行E1的遍歷更新；

3)相鄰行標記存儲與比較模塊：a、將標記過程中出現過的相鄰兩行標記進行存儲得到標記集合；b、獲取更新后的E1對相鄰行標記集合進行更新；c、通過比較更新后的標記集合，獲取相鄰兩行中上一行的可輸出區域的標記集合{L_O}；

4)坐標記錄與更新模塊：a、將標記過程中像素值為“1”的像素坐標進行存儲；b、根據更新后的E1對坐標表進行更新；c、根據可輸出標記{L_O}，取出對應連通域的坐標和以及像素數量，計算并輸出連通域的質心坐標與半徑。

2.根據權利要求1所述的一種圖像連通域標記硬件實現算法，其特征在于：計算流程方式為：

1)第1個行周期：共需完成4個操作，第1個是進行第N-1行圖像數據的標記，將等價信息實時記錄到等價表當中；第2個是檢測出第N-2行以及第N-1行出現過的標記{L_N-2}以及{L_N-1}；第3個是在第N-1行標記的同時將等價表復制出一份記為E1；第4個是在第N-1行標記的同時將坐標表復制出一份記為C1；

2)第2個行周期：進行第N行數據標記，同時共需完成3個操作，第1個是對等價表E1進行遍歷更新；第2個是借助更新過的E1，將存儲的第N-2、N-1行標記集合{L_N-2}以及{L_N-1}進行更新得到{L_N-2}'以及{L_N-2}'；第3個是借助更新過的E1，將坐標表C1進行更新得到C1'；

3)第3個行周期：進行第N+1行數據標記，同時對標記集合{L_N-2}'以及{L_N-1}'進行標記比較，得到{L_N-2}'中可輸出的連通域標記集合{L_O}；

4)第4個行周期：進行第N+2行數據標記，同時計算并輸出標記集合{L_O}當中的連通域質心坐標與半徑；

從上述操作可知，圖像在進行第N+2行像素標記時，可以輸出區域延伸停止于第N-2行的連通域，從連通域的延伸結束行算起，輸出延時最多為4個行周期。