数字图像处理第7章图象描述
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数字图像处理第7章图象描述
原链码：10103322
（逆时针旋转90度）链码：21210033
差分码：33133030（又称链码的旋转归一化） 差分码：33133030
一些其它性质，如面积和角点，可以由
链码直接求得．
链码的缺点：逐点表达、方向少、复杂、
抗干扰性能差
数字图像处理第7章图象描述
7.2.2 边界段
曲线非常接近这些点而无需一定穿过这些点
数字图像处理第7章图象描述
1、数字曲线
设Pi=(xi,yi)是边缘表中第i个边缘坐标． 1. k斜率是在边缘表相距k个边缘点的两个边缘
点之间的（角）方向向量． 2. 左k斜率是Pi指向Pi–k的方向， 3. 右k斜率是Pi指向Pi+k方向． 4. k曲率是左右k斜率之差值．
1、求出给定物体的重心 2、以边界点到重心的距离做为角度的函数 例如：
数字图像处理第7章图象描述
7.3 区域表达
7.3.1 空间占有数组
数字图像处理第7章图象描述
7.3 区域表达
7.3.1 空间占有数组
数字图像处理第7章图象描述
7.3.2 四叉树
三种节点：白、黑和灰度． 四叉树是通过不断地分裂图像得到的．一个区域
可分裂成大小一样的四个子区域. 对于每一个子区域， 如果其所有点或者是黑或白时，则该区域不再分裂。 树结构中的每一个节点或是树叶，或包含四个子节点．
数字图像处理第7章图象描述
7.3.3 骨架
一种把区域简化成结构形状的表示法。
细化是把区域缩成线条、逼近中心线（骨架或核线）的一种
图像处理 (中轴变换)。
数字图像处理第7章图象描述
2、数字曲线的长度 近似为像素之间的线段和
3、曲线端点之间的距离为
数字图像处理第7章图象描述
7.2 边界表达
边界表达：基于边界点对边界的描述
7.2.1 链码
数字图像处理第7章图象描述
2066666067076444444434 0644444645654222222212
7.4 边界描述 7.4.1 简单描述符
1、边界的长度 是所包围区域的轮廓的周长。
某区域R各边界点P的条件： 1） P本身属于区域R 2） P的邻域中有像素不于区域R
数字图像处理第7章图象描述
求二值区域骨架，限制条件：
1。不消去线段端点
2。不中断原来连通的点
3。不过多侵蚀区域
一种迭代细化算法：
考察一边界点p1的8邻域,上为p2,顺时针分别为
p3,p4,..p9, 标记同时满足下列条件的为核线点
1）2<=N(p1)<=6 ；非零邻点的个数 1端点7过多侵蚀
2) S(p1)=1
Βιβλιοθήκη Baidu
2、基于聚合的最小均方误差线段逼近法
数字图像处理第7章图象描述
3、基于分裂的最小均方误差线段逼近法
数字图像处理第7章图象描述
7.2.4 标记
边界的一维泛函表达 标记的方法：
1、求出给定物体的重心 2、以边界点到重心的距离做为角度的函数 例如：
数字图像处理第7章图象描述
7.2.4 标记
边界的一维泛函表达 标记的方法：
段点。
数字图像处理第7章图象描述
7.2.3 多边形
抗干扰性能强、数据量小、易实现 基本原理：用多边形逼近区域边界 1、基于收缩的最小周长多边形法 原边界视为弹性的线、组成边界的点为 城墙，线拉紧即得最小多边形
数字图像处理第7章图象描述
7.2.3 多边形
1、基于聚合的最小均方误差线段逼近法 依次做直线、计算边界点与线距离做拟和误 差，当误差超限数时字图为像处理一第7边章图象界描述顶点。
数字图像处理第7章图象描述
原链码：10103322
起点归一化 最小自然数
归一化链码：01033221
数字图像处理第7章图象描述
链码的特殊性质:
一个物体很容易实现45 角旋转．如果一个物 体旋转NX45 ，可由原链码加上 n 倍的模8得 到．
链码的微分，也称差分码，由原码的一阶 差分求得．链码差分是关于旋转不变的边界描 述方法．
表达侧重于数据结构 描述侧重于区域特性及区域间的联 系和差别 对目标的描述
特征描述符 外部特征：区域的几何形状 内部特征：灰度特征、纹理、颜色特征
数字图像处理第7章图象描述
精确表示边界的影响因素：
用于边界建模的曲线形式 曲线拟合算法的性能
边缘位置估计的精确度
如果一条曲线穿过一组点，则这条曲线称
为这些点的内插曲线． 逼近是指一条曲线拟合一组点，使得这条
区域的凸包：一任意集合S,其逼近凸包H是包含S的 最小凸形，H-S叫做S的凸残差D. 当把S的边界分解为 边界段时，能分开D的各部分的点就是合适的边界分 段点。方法：跟踪H的边界，每个入出D的点为一个 分段点，如右图。
数字图像处理第7章图象描述
借助凸残差D可确定边界分段点：
1、跟踪H的边界 2、每个进入D或从D出去的点就是分
数字图像处理第7章图象描述
7.1.1 概述
图象的表达
外部表达法：区域的形状（边界、轮廓） 内部表达法：区域的反射性质(灰度、颜
色、纹理）
图象的描述
最佳表达：节省空间、易于特征计算 最佳描述：尺度、平移、旋转不敏感
数字图像处理第7章图象描述
表达和描述紧密联系，表达限定了描述 的精确性，而描述使表达才有意义。
第7章 图像描述
7.1图象的描述
用数据、符号、形式语言来表示具有不同特征的 区域，这就是图象描述或描绘。用计算机代替人 理解识别景物，目前只能以其特征为基础进行区 别或分类。图象区域的描述可分为对区域本身的 描述和区域之间的关系、结构进行描述。对区域 及其特征的描述包括对线、曲线、区域、几何特 征等多种形式的描述
骨架由区域中那些与邻点距对称边界最小距离的点构成：
其中：
ds(p,B)=inf{d(p,z)|z B}
p—区域中的一个点
B—区域的边界
d(p,z)—B中有两个或两个以上的点与p同时最近
数字图像处理第7章图象描述
具有边界B的区域R之确定： 对于每个R中的点P，在B中找它的最
近点，如对能找到多于一个的点则认为P 属于R的中线或骨架
；按序点0->1的次数 不割断/单点宽
3) p2*p4*p6=0 ；右端点
4) p4*p6*p8=0 ；下端点
5) p2*p6*p8=0 ；左端点
6) p2*p4*p8=0 ；上端点
所有边界点检验完毕后去除所有考察过的点，重新考察
新的边界点。反复迭代至全部为核线标记点为止。
数字图像处理第7章图象描述
原链码：10103322
（逆时针旋转90度）链码：21210033
差分码：33133030（又称链码的旋转归一化） 差分码：33133030
一些其它性质，如面积和角点，可以由
链码直接求得．
链码的缺点：逐点表达、方向少、复杂、
抗干扰性能差
数字图像处理第7章图象描述
7.2.2 边界段
曲线非常接近这些点而无需一定穿过这些点
数字图像处理第7章图象描述
1、数字曲线
设Pi=(xi,yi)是边缘表中第i个边缘坐标． 1. k斜率是在边缘表相距k个边缘点的两个边缘
点之间的（角）方向向量． 2. 左k斜率是Pi指向Pi–k的方向， 3. 右k斜率是Pi指向Pi+k方向． 4. k曲率是左右k斜率之差值．
1、求出给定物体的重心 2、以边界点到重心的距离做为角度的函数 例如：
数字图像处理第7章图象描述
7.3 区域表达
7.3.1 空间占有数组
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7.3 区域表达
7.3.1 空间占有数组
数字图像处理第7章图象描述
7.3.2 四叉树
三种节点：白、黑和灰度． 四叉树是通过不断地分裂图像得到的．一个区域
可分裂成大小一样的四个子区域. 对于每一个子区域， 如果其所有点或者是黑或白时，则该区域不再分裂。 树结构中的每一个节点或是树叶，或包含四个子节点．
数字图像处理第7章图象描述
7.3.3 骨架
一种把区域简化成结构形状的表示法。
细化是把区域缩成线条、逼近中心线（骨架或核线）的一种
图像处理 (中轴变换)。
数字图像处理第7章图象描述
2、数字曲线的长度 近似为像素之间的线段和
3、曲线端点之间的距离为
数字图像处理第7章图象描述
7.2 边界表达
边界表达：基于边界点对边界的描述
7.2.1 链码
数字图像处理第7章图象描述
2066666067076444444434 0644444645654222222212
7.4 边界描述 7.4.1 简单描述符
1、边界的长度 是所包围区域的轮廓的周长。
某区域R各边界点P的条件： 1） P本身属于区域R 2） P的邻域中有像素不于区域R
数字图像处理第7章图象描述
求二值区域骨架，限制条件：
1。不消去线段端点
2。不中断原来连通的点
3。不过多侵蚀区域
一种迭代细化算法：
考察一边界点p1的8邻域,上为p2,顺时针分别为
p3,p4,..p9, 标记同时满足下列条件的为核线点
1）2<=N(p1)<=6 ；非零邻点的个数 1端点7过多侵蚀
2) S(p1)=1
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2、基于聚合的最小均方误差线段逼近法
数字图像处理第7章图象描述
3、基于分裂的最小均方误差线段逼近法
数字图像处理第7章图象描述
7.2.4 标记
边界的一维泛函表达 标记的方法：
1、求出给定物体的重心 2、以边界点到重心的距离做为角度的函数 例如：
数字图像处理第7章图象描述
7.2.4 标记
边界的一维泛函表达 标记的方法：
段点。
数字图像处理第7章图象描述
7.2.3 多边形
抗干扰性能强、数据量小、易实现 基本原理：用多边形逼近区域边界 1、基于收缩的最小周长多边形法 原边界视为弹性的线、组成边界的点为 城墙，线拉紧即得最小多边形
数字图像处理第7章图象描述
7.2.3 多边形
1、基于聚合的最小均方误差线段逼近法 依次做直线、计算边界点与线距离做拟和误 差，当误差超限数时字图为像处理一第7边章图象界描述顶点。
数字图像处理第7章图象描述
原链码：10103322
起点归一化 最小自然数
归一化链码：01033221
数字图像处理第7章图象描述
链码的特殊性质:
一个物体很容易实现45 角旋转．如果一个物 体旋转NX45 ，可由原链码加上 n 倍的模8得 到．
链码的微分，也称差分码，由原码的一阶 差分求得．链码差分是关于旋转不变的边界描 述方法．
表达侧重于数据结构 描述侧重于区域特性及区域间的联 系和差别 对目标的描述
特征描述符 外部特征：区域的几何形状 内部特征：灰度特征、纹理、颜色特征
数字图像处理第7章图象描述
精确表示边界的影响因素：
用于边界建模的曲线形式 曲线拟合算法的性能
边缘位置估计的精确度
如果一条曲线穿过一组点，则这条曲线称
为这些点的内插曲线． 逼近是指一条曲线拟合一组点，使得这条
区域的凸包：一任意集合S,其逼近凸包H是包含S的 最小凸形，H-S叫做S的凸残差D. 当把S的边界分解为 边界段时，能分开D的各部分的点就是合适的边界分 段点。方法：跟踪H的边界，每个入出D的点为一个 分段点，如右图。
数字图像处理第7章图象描述
借助凸残差D可确定边界分段点：
1、跟踪H的边界 2、每个进入D或从D出去的点就是分
数字图像处理第7章图象描述
7.1.1 概述
图象的表达
外部表达法：区域的形状（边界、轮廓） 内部表达法：区域的反射性质(灰度、颜
色、纹理）
图象的描述
最佳表达：节省空间、易于特征计算 最佳描述：尺度、平移、旋转不敏感
数字图像处理第7章图象描述
表达和描述紧密联系，表达限定了描述 的精确性，而描述使表达才有意义。
第7章 图像描述
7.1图象的描述
用数据、符号、形式语言来表示具有不同特征的 区域，这就是图象描述或描绘。用计算机代替人 理解识别景物，目前只能以其特征为基础进行区 别或分类。图象区域的描述可分为对区域本身的 描述和区域之间的关系、结构进行描述。对区域 及其特征的描述包括对线、曲线、区域、几何特 征等多种形式的描述
骨架由区域中那些与邻点距对称边界最小距离的点构成：
其中：
ds(p,B)=inf{d(p,z)|z B}
p—区域中的一个点
B—区域的边界
d(p,z)—B中有两个或两个以上的点与p同时最近
数字图像处理第7章图象描述
具有边界B的区域R之确定： 对于每个R中的点P，在B中找它的最
近点，如对能找到多于一个的点则认为P 属于R的中线或骨架
；按序点0->1的次数 不割断/单点宽
3) p2*p4*p6=0 ；右端点
4) p4*p6*p8=0 ；下端点
5) p2*p6*p8=0 ；左端点
6) p2*p4*p8=0 ；上端点
所有边界点检验完毕后去除所有考察过的点，重新考察
新的边界点。反复迭代至全部为核线标记点为止。
数字图像处理第7章图象描述