10.4 轮廓跟踪解析

例子
• 如右图，进行该细线的链 码计算（为方便观察，图 中未标注数值的像素点上 的值为0）。如果以红色 标注的像素为起点，以蓝 色标注的像素为终点，则 可得到该线的链码为： • 1、0、7、6、5、5、6、 0、0、0、0
1
1
1
1 1
1
1 1 1 1 1 1
• （3）链码方向的旋转（p404） • （4）链码表的存储结构（p404） • • • • 3、线段表（p405） 4、线段表的应用 5、链码表到线段表的转换（p407） 6、区域的形状参数（p411）
10.4轮廓跟踪
轮廓跟踪是根据图像边界点的连通性，通过 逐点跟踪获得区域轮廓的方法。利用轮廓跟踪技 术，可以将图像上的不同区域进行区分，为图像 的进一步分析提供基础。 下面将从轮廓跟踪和提取、区域表示方法、计 算区域的面积和周长、单区域跟踪、多区域跟踪。
一、轮廓跟踪与提取
1、 轮廓跟踪 在识别图像中的目标时，往往需要对目标边缘作跟踪处理， 也叫轮廓跟踪。顾名思义，轮廓跟踪就是通过顺序找出边缘点来 跟踪边界的。若图像是二值图像或图像中不同区域具有不同的像 素值，但每个区域内的像素值是相同的，则如下算法可完成基于 4连通或8连通区域的轮廓跟踪。
的编码方式。
下图是四方向链码和八方向链码的 编码方式。
wenku.baidu.com1 3 2 1
2
0
4
0
5 3 (a) 6 (b)
7
• （2） •
链码的寻址 （p403）
根据八方向链码，即可求出一条细线的链码。 在计算细线的链码时，从选定的某个端点出发， 按着逆时针方向搜索下一个细线上的点，并根据 与前一个点的方向位置，对这一点进行编码，直 到终点。
轮廓跟踪的基本方法是：先根据“探测准则”找出目标物
体轮廓上的第一个像素，再根据这些像素的某些特征用一定的
“跟踪准则”找出目标物体上的其他像素。
遍历跟踪法
•
从某点开始，按照右、右上、上、左上、 左、左下、下、右下的顺序找相邻点中的边界 点。 • 若此点就是起始点，则表示轮廓已经完全 搜索出来，否则从该点继续。 • 这种算法要对每个边界像素周围的八个点 进行判断，计算量比较大。
轮廓提取图示
二、 轮廓提取 二值图像轮廓提取的算法非常简单， 就是掏空内部点： 如
果原图像中有一点为黑，且它的8个邻点都是黑色时，说明该点
是内部点， 将该点删除（置为白色像素值255）。对图像中所有
像素点执行该操作便可完成图像轮廓的提取。
10.4.1区域表示法
• 书上403页
1、连码
（1）链码（p403） 链码—对线宽为一个像素的细线的轨迹进行描 述的编码；链码方法是对其坐标序列进行方向编码 的方法。采用链码方法可以对细线的走向进行清晰 的描述和分析。 链码是图像处理的基本概念，它的定义类似前 面提到的方向编码。链码将中心像素领域内的8个 点按逆时针方向编码，其对应编号与方向编码完全 一样。书上p404页，给出了四方向链码和八方向链码
10.4.2
计算区域的面积和周长 （p411）
1、面积 在二值图中，面积是对二值化处理之后的连通 域的大小进行度量的几何特征量 面积定义为连通域中像素的总数。因为我们已 经假设二值图像的目标物的像素值为1，因此，面 积的计算公式如下：
AS
( x , y )S
f x, y
f x, y 为像 • 其中，s表示某个需要进行度量的连通域； 素数。例如，下图所示的连通域的面积为
• （1） N 0 为边 • 其中，Ne 为边界上链码为偶数的数量， 界上链码为奇数的数量。
Ls Ne 2 N0
• 如上图中，以红色的那个像素为起始点，则得到 该线的链码为1、0、0、7、6、6、5、4、4、3、 2、2 • 统计得到链码为偶数的数量为8，而链码为奇数 的数量为4 • 所以由公式（1）得
AS 3 5 5 5 3 21
1 1 1
1 1 1 1 1
1 1 1 1 1
1 1 1 1 1
1 1 1
• 2、周长 • 周长是指包围某个连通的边界轮廓线的长度。 在3*3领域内，中心像素与链码为0、2、4、6的 相邻距离为1，而与斜对角方向链码为1、3、5、 7的像素距离为根号2.因此只要对链码表中的奇 数链码和偶数链码的数量进行分别统计，然后 用奇数链码的数量乘以根号2加上偶数链码的数 量即可得到轮廓的周长。即：
Ls 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 8 4 2 13.66
10.4.3 单区域跟踪（p412）
• 1、轮廓跟踪的原理（p412） • 2、单区域轮廓跟踪（p414）
10.4.4 多单区域跟踪（p415）
夹角跟踪法
一种快速的轮廓跟踪算法：利用边界上相邻像素间的夹 角来搜索。
• 首先找到最左下角的边界点：按照从左到右，从上到下的 顺序搜索到的第一个黑点。 • 不妨假设已经沿着顺时针方向环绕整个图像一圈找到了所 有的边界点，边界是连续的，所以每个边界点都可以用这 个边界点对前一边界点所张的角度来表示。
• 1、多区域轮廓跟踪的原理（p415）