特征测量技术

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6.1 轮廓的链码表达
链码表达
链码：对区域轮廓点的1种编码表示方法
链码利用一系列具有特定长度和方向的相连 的直线段来表示目标的轮廓
每个线段的长度固定而方向数目有限，所以 仅轮廓的起点需用（绝对）坐标表示，其余点都 可只用接续方向来代表偏移量
参考傅里叶变换的性质
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6.8 轮廓的小波描述
小波变换基础
序列展开函数
ak是实数，称为展开系数， uk(x)是实数，称为展开函数
缩放函数
小波函数
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6.8 轮廓的小波描述
小波变换基础
给定一个j，就可确定一个缩放空间Uj，Uj的 尺寸是随 j的增减而增减的
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6.1 轮廓的链码表达
链码归一化
旋转归一化：利用链码的一阶差分来重新构 造1个序列，这个差分可用相邻2个方向数（按反 方向）相减得到
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6.2 轮廓标志
把2-D边界用较易描述的1-D函数形式来表达
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6.1 轮廓的链码表达
链码表达
4-方向链码和8-方向链码
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6.1 轮廓的链码表达
链码归一化
起点归一化：把链码看作由方向数构成的自 然数，将这些方向数循环以使它们所构成的自然 数的值最小
(2) 围盒：包含目标区域的（可朝向任何方向） 最小长方形
(3) 凸包：包含目标区域的最小凸多边形
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6.5 目标的围绕区域
外接盒
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6.5 目标的围绕区域
凸包
包含目标区域的最小凸多边形 目标用n个顶点序列的多边形表示
距离为角度的函数
先对给定的目标求出重心，然后做出轮廓点 与重心的距离为角度的函数
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ห้องสมุดไป่ตู้ 6.2 轮廓标志
把2-D边界用较易描述的1-D函数形式来表达
y-s曲线
沿轮廓围绕目标一周，在每个位置做出该点 切线，取切线与一个参考方向之间的角度值
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目标表达和描述技术
李晨
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第6章 目标表达和描述技术
6.1 轮廓的链码表达 6.2 轮廓标志 6.3 轮廓的多边形近似 6.4 目标的层次表达 6.5 目标的围绕区域 6.6 目标的骨架表达 6.7 轮廓的傅里叶描述 6.8 轮廓的小波描述 6.9 目标关系描述
(1.1) 2 ≤ N(p1) ≤ 6
(1.2) S(p1) = 1
(1.3) p2 • p4 • p6 = 0
(1.4) p4 • p6 • p8 = 0
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6.6 目标的骨架表达
骨架算法
(2) 同第(1)步，仅改两个条件 (2.3) p2 • p4 • p8 = 0 (2.4) p2 • p6 • p8 = 0
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6.7 轮廓的傅里叶描述
轮廓的傅里叶描述
将2-D的问题简化为1-D的问题 两种表示：
在空间平面XY上 在复平面UV上
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6.7 轮廓的傅里叶描述
轮廓的傅里叶描述
轮廓傅里叶描述的傅里叶反变换
只利用S(w)的前M个系数
为重建轮廓点所用的频率项少了
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6.7 轮廓的傅里叶描述
轮廓的傅里叶描述
近似表达，用较少系数可以反映大体形状
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6.7 轮廓的傅里叶描述
傅里叶描述随轮廓的变化
6.1节 6.2节 6.3节 6.4节 6.5节 6.6节 6.7节 6.8节
6.9节
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轮廓链码表达方式和链码归一化方法 一类特殊的轮廓表达方法——标志 轮廓的多边形近似方式和获取多边形 对目标区域的层次表达原理和常见方法 对目标围绕区域的表达方法 对目标区域的骨架表达方式和求取方法 对目标轮廓的傅里叶描述方法 对目标轮廓的小波描述方法及与傅里叶 描述方法的比较 字符串描述和树结构描述两种关系描述
6.3 轮廓的多边形近似
多边形是一系列线段的封闭集合，它可用来 逼近大多数实用的曲线到任意的精度
聚合多边形
沿轮廓依次连接像素 先从点a出发，依次 做直线ab，ac，ad，ae等
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6.3 轮廓的多边形近似
多边形是一系列线段的封闭集合，它可用来 逼近大多数实用的曲线到任意的精度
各个缩放空间Uj，j = –∞, …, 0, 1, …, ∞是嵌套 的，即Uj Uj+1
缩放空间Uj，Uj+1和小波空间Vj有如下关系
Vj空间也是嵌套的
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6.8 轮廓的小波描述
轮廓的小波描述
定义如下小波函数族{Wj,k(x)}：
对给定的（轮廓）函数 f (x)，其所有小波变换 系数组成与 f (x)对应的小波描述符
从一个点开始沿轮廓围绕目标，将各个轮廓 点与目标重心的距离作为轮廓点序列的函数
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6.3 轮廓的多边形近似
多边形是一系列线段的封闭集合，它可用来 逼近大多数实用的曲线到任意的精度
最小周长多边形
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小波轮廓描述符具有唯一性（描述符和轮廓 一一对应）和可比较性（对两轮廓的描述矢量， 可借助内积定义之间的距离以判别相似程度）
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6.8 轮廓的小波描述
与傅里叶轮廓描述符对比
小波描述符在局部的波动对应原始轮廓的局 部变化；而傅里叶描述符局部的波动对应原始轮 廓全局不规则的畸变
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6.6 目标的骨架表达
骨架和骨架点
一种简化的目标区域表达方法 骨架点保持了其与轮廓点距离最小的性质 是用1个点与1个点集的最小距离来定义的
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6.6 目标的骨架表达
骨架算法
(1) 考虑以轮廓点为中心的8-邻域，记中心点为 p1，其邻域的8个点顺时针绕中心点分别记 为p2, p3, …, p9，其中p2在p1上方 首先标记同时满足下列条件的轮廓点：
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6.9 目标关系描述
树中有2类重要的信息
(1) 关于结点的信息，可用一组字符来记录 (2) 关于一个结点与其相连通结点的信息，
可用一组指向这些结点的指针来记录
区 域 邻 域 图
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本章要点
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6.4 目标的层次表达
四叉树表达法
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6.4 目标的层次表达
二叉树表达法
在对图 像分解 时，每 次将当 前的图 像一分 为二
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6.5 目标的围绕区域
(1) 外接盒：包含目标区域的最小长方形 （朝向特定的参考方向）
分裂多边形
将轮廓依次分段 第一步先做ag， 计 算di和hj。进一步计算b， c，e，f 等各轮廓点与各 相应直线的距离
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6.4 目标的层次表达
四叉树表达法
在分解时每次将图像一分为四
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6.8 轮廓的小波描述
与傅里叶轮廓描述符对比
轮 廓 局 部 变 化
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小波描述 符比较规 则的变化
傅里叶描 述符不规 则的变化
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6.9 目标关系描述
字符串描述
字符串是一种1-D结构， 利用基本元素循环的方式来描述关系 形式化的方法（借助形式语法）
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6.2 轮廓标志
把2-D边界用较易描述的1-D函数形式来表达
斜率密度函数
可看作将y -s曲线沿y 轴投影的结果，即切线 角的直方图h(q )
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6.2 轮廓标志
把2-D边界用较易描述的1-D函数形式来表达
距离为弧长的函数