數(shù)字圖像處理 第10章 圖像表示與描述ppt課件

1、1第第10章章 圖像表示與描畫圖像表示與描畫2310.1 概述4概概 述述510.2 10.2 圖像表示圖像表示 8鏈鏈 碼碼3420123(a) 4-鏈碼鏈碼01234567(c) 8-鏈碼鏈碼015(b) 6-鏈碼鏈碼9鏈鏈 碼碼n鏈碼舉例：鏈碼舉例：4-鏈碼：鏈碼：00003333332222221111001110鏈鏈 碼碼13220122311110077777665555544444311鏈鏈 碼碼1 1起始點(diǎn)歸一化鏈碼起始點(diǎn)歸一化鏈碼 處理起始點(diǎn)問題、最小自然數(shù)處理起始點(diǎn)問題、最小自然數(shù)2 2旋轉(zhuǎn)歸一化鏈碼旋轉(zhuǎn)歸一化鏈碼 處理旋轉(zhuǎn)問題、差分計(jì)算處理旋轉(zhuǎn)問題、差分計(jì)算12鏈鏈 碼碼

2、曲線的鏈碼是：曲線的鏈碼是：60222220210134444444545770126022222021013444444454577012 13鏈鏈 碼碼曲線的鏈碼是：曲線的鏈碼是：024444424323566666676711234024444424323566666676711234 14鏈鏈 碼碼n鏈碼的優(yōu)點(diǎn)是：鏈碼的優(yōu)點(diǎn)是：n 簡化表示、節(jié)約存儲量；簡化表示、節(jié)約存儲量；n 計(jì)算簡便、表達(dá)直觀；計(jì)算簡便、表達(dá)直觀；n 可了解線段的彎曲度?？闪私饩€段的彎曲度。15邊境分段邊境分段的分割的分割16邊境分段邊境分段17多邊形近似多邊形近似 18多邊形近似多邊形近似19多邊形近似多邊形近似

3、20標(biāo)志圖標(biāo)志圖21標(biāo)志圖標(biāo)志圖22標(biāo)志圖標(biāo)志圖 23骨骨 架架骨架的幾何模型骨架的幾何模型內(nèi)切圓模型內(nèi)切圓模型 由由H.Blum 1964H.Blum 1964年提出年提出24骨骨 架架2510.3 10.3 邊境描畫邊境描畫 26邊境長度邊境長度27邊境直徑邊境直徑28外形數(shù)外形數(shù)29外形數(shù)外形數(shù)30傅里葉描畫子傅里葉描畫子),( ,),(),(111100kkyxyxyxkkykyxkx)(,)(1, 1 , 0),()()(Kkkjykxks1, 1 , 0,)()(10/2KueksuaKKukj31傅里葉描畫子傅里葉描畫子a字母字母H b邊境圖邊境圖 c全部傅立葉全部傅立葉 d采用

4、采用225項(xiàng)項(xiàng) e采用采用45項(xiàng)項(xiàng) f采用采用27項(xiàng)項(xiàng) g采用采用18項(xiàng)項(xiàng) h采用采用9項(xiàng)項(xiàng)3210.4 10.4 區(qū)域描畫區(qū)域描畫 33a = regionprops (A, Area)c = regionprops (A, Centroid) ),(1RyxxAx),(1RyxyAy3424周長面積R351.1.像素的銜接像素的銜接 對于二值圖像中具有一樣值的兩個像素對于二值圖像中具有一樣值的兩個像素a a和和b b，一，一切和切和a a、b b具有一樣值的像素系列具有一樣值的像素系列p0(=a),p1,p2,pn-1,pn(=b)p0(=a),p1,p2,pn-1,pn(=b)存在，并且

5、存在，并且pi-1pi-1和和pipi互為互為4-/8-4-/8-鄰接，那么像素鄰接，那么像素a a和和b b叫做叫做4-/8-4-/8-銜接，以上銜接，以上的像素序列叫的像素序列叫4-/8-4-/8-途徑。途徑。36372.2.銜接成分銜接成分 在二值圖像中，把相互銜接在二值圖像中，把相互銜接的像素的集合聚集為一組，于是的像素的集合聚集為一組，于是具有假設(shè)干個具有假設(shè)干個0 0值的像素值的像素(0(0像素像素) )和具有假設(shè)干個和具有假設(shè)干個1 1值的像素值的像素(1(1像像素素) )的組就產(chǎn)生了。把這些組叫的組就產(chǎn)生了。把這些組叫做銜接成分。做銜接成分。38假設(shè)把假設(shè)把1-像素看成像素看成

6、4-/8-銜接，那么銜接，那么0-像素就必需用像素就必需用 8- /4-銜接。銜接。39孔孔單重銜接成分單重銜接成分多重銜接成分多重銜接成分403 3歐拉數(shù)歐拉數(shù) 在二值圖像中，在二值圖像中，1 1像素銜接成分?jǐn)?shù)像素銜接成分?jǐn)?shù)C C減去孔數(shù)減去孔數(shù)H H的值叫做的值叫做這幅圖像的歐拉數(shù)或示性數(shù)。假設(shè)用這幅圖像的歐拉數(shù)或示性數(shù)。假設(shè)用E E表示圖像的歐拉數(shù)，表示圖像的歐拉數(shù)，那么那么 E=C-H E=C-H 對于一個對于一個1 1像素銜接成分，像素銜接成分，1 1減去這個銜接成分中所包含減去這個銜接成分中所包含的孔數(shù)的差值叫做這個的孔數(shù)的差值叫做這個1 1像素銜接成分的歐拉數(shù)。顯然，二像素銜接成

7、分的歐拉數(shù)。顯然，二值圖像的歐拉數(shù)是一切值圖像的歐拉數(shù)是一切1 1像素銜接成分的歐拉數(shù)之和。像素銜接成分的歐拉數(shù)之和。 圖圖 歐拉數(shù)為？和？的圖形歐拉數(shù)為？和？的圖形 4142, 2 , 1 , 0,),(qpyxfyxmxyqppq, 2 , 1 , 0,),()()(qpyxfyyxxxyqppq00010010,mmymmx43利用中心矩可以提取區(qū)域的一些根本外形特征。利用中心矩可以提取區(qū)域的一些根本外形特征。例如例如m20和和m02分別表示圍繞經(jīng)過灰度中心的垂直和分別表示圍繞經(jīng)過灰度中心的垂直和程度軸線的慣性矩。程度軸線的慣性矩。假設(shè)假設(shè)m20m02，那么能夠所計(jì)算的區(qū)域?yàn)橐粋€程度，那

8、么能夠所計(jì)算的區(qū)域?yàn)橐粋€程度方向延伸的區(qū)域。方向延伸的區(qū)域。當(dāng)當(dāng)m30=0時，區(qū)域關(guān)于時，區(qū)域關(guān)于i軸對稱。軸對稱。當(dāng)當(dāng)m03=0時，區(qū)域關(guān)于時，區(qū)域關(guān)于j對稱。對稱。 44, 2 , 1 , 0,00qppqpq, 4 , 3 , 2,12qpqp45022012112022024)(20321212303)3()3(20321212304)()()()( 3)(3()( 3)()(3(2032121230032103212032121230123012305)(4)()(032112301120321212300220647alena圖圖 b旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)-4 c垂直鏡像垂直鏡像 d減少二分之一

9、減少二分之一 48 從表從表10.410.4可以看出，在圖像經(jīng)過旋轉(zhuǎn)、鏡像以及尺度變換之后，可以看出，在圖像經(jīng)過旋轉(zhuǎn)、鏡像以及尺度變換之后，這七個不變矩的值只需非常小的變化，可以看作是根本堅(jiān)持不變這七個不變矩的值只需非常小的變化，可以看作是根本堅(jiān)持不變 Aa1a2a3a4a5a6a7a8a9a10a11a12a13a14a15A A為規(guī)范目的圖像；為規(guī)范目的圖像；a1a1a15a15為目的經(jīng)過仿射變換后得到的圖像為目的經(jīng)過仿射變換后得到的圖像圖圖 A A類目的和其仿射變換圖像類目的和其仿射變換圖像Bb1b2b3b5b6b7b8b9b11b12b13b14b15B B為規(guī)范目的圖像；為規(guī)范目的圖像；b1b1b15b15為目的經(jīng)過仿射變換后得到的圖像為目的經(jīng)過仿射變換后得到的圖像圖圖 B B類目的和其仿射變換圖像類目的和其仿射變換圖像Cc1c2c3c4c5c6c7c8c9c10c11c12c13c14c15C C為規(guī)范目的圖像；為規(guī)范目的圖像；c1c1c15c15為目的經(jīng)過仿射變換后得到的圖像為目的經(jīng)過仿射變換后得到的圖像圖圖 C C類目的和其仿射變換圖像類目的和其仿射變換圖像5310.5 10.5 形狀學(xué)描畫形狀學(xué)描畫 545556BA)( |ABzB