图像特征表示与描述PPT

3.3.2 特征表示与描述:表示法设计
图
像 分
• 链码
析
– 问题1：
第
1）链码相当长。
三 节
2）噪音会产生不必要的链码。
特
– 改进1：
征 表
1）加大网格空间。
示 与 描
2）依据原始边界与结果的接近程度，来确 定新点的位置。
述
11
第
三
章
数 3.3.2 特征表示与描述:表示法设计
字
图
像
分 析
• 链码举例：
第 三 节
特
征
表
示 与
4-链码：003332221101
三
章 数
3.3.2 特征表示与描述:表示法设计
字
图
像 • 多边形逼近
分 析
– 点合成算法思想举例：
第 三 节
特
征 表
R
示
与
R<T
描
述
17
第
三
章 数
3.3.2 特征表示与描述:表示法设计
字
图
像
分 析
• 多边形逼近
R
– 点合成算法：
R<T
第 三
1）沿着边界选两个相邻的点对，计算首尾连接直
节
线段与原始折线段的误差R。
描
述
12
第
三
章 数
3.3.2 特征表示与描述:表示法设计
字
图
像 分
• 链码
析
– 问题2：
第 三
1）由于起点的不同，造成编码的不同
节
2）由于角度的不同，造成编码的不同
特 – 改进2：
征
表
1）从固定位置作为起点(最左最上)开始编码
示 与
2）通过使用链码的首差代替码子本身的方式
描
述
13
第
三
章 数
3.3.2 特征表示与描述:表示法设计
特
2）如果误差R小于预先设置的阈值T。去掉中间点，
征 表 示
选新点对与下一相邻点对，重复1）；否则，存 储线段的参数，置误差为0，选被存储线段的终
与
点为起点，重复1）2）。
描 述
3）当程序的第一个起点被遇到，程序结束。 18
第
三
章 数
3.3.2 特征表示与描述:表示法设计
字
图 像
分 • 多边形逼近
3.3.2 特征表示与描述:表示法设计
字
图
像
分 • 多边形逼近
析
– 分裂边算法：
第
三
（1）连接边界线段的两个端点（如果是封闭边
节
界，连接最远点）；
特
征
（2）如果最大正交距离大于阈值，将边界分为
表 示
两段，最大值点定位一个顶点。重复（1）；
与 描
（3）如果没有超过阈值的正交距离，结束。
述
21
第
三
章 数
析
– 点合成算法的问题：
第 三
顶点一般不对应于边界的拐点（如拐
节
角）。因为新的线段直到超过误差的阈值
特
才开始。
征 表
下面讲到的分裂法可用于缓解这个问题
示
与 描
述
19
第
三
章 数
3.3.2 特征表示与描述:表示法设计
字
图
像 分
• 多边形逼近
析
– 边分裂算法思想举例：
第 三 节
特
征
表
示
与
描
述
20
第
三
章 数
与
• 链码一般用于一幅图像中有多个对象的情况，对
描 述
单个对象不适用。
15
第
三
章 数
3.3.2 特征表示与描述:表示法设计
字
图
像
分
析 • 多边形逼近
第
– 基本思想：用最少的多边形线段，获取边
三 节
界形状的本质。
特
– 寻找最小基本多边形的方法一般有两种：
征
1）点合成法
表 示
2）边分裂法
与
描
述
16
第
3.3.1 特征表示与描述的基本概念
字
图
像 • 基本概念
分
析 – 选择表达方式，要本着使数据变得更有利于下
第
一步的计算工作。下一步工作是基于所选的表
三
达方式描述这个区域，一般情况下：
节
特
1）如果关注的焦点是形状特性，选择外部表示方式
征
2）如果关注的焦点是反射率特性，如颜色、纹理时，
表
选择内部表示方式
示
与
3）所选表示方式，应该对尺寸、变换、旋转等变量尽
描
可能的不敏感
述
6
第
三
章
数 3.3.2 特征表示与描述:表示法设计
字
图
像
分 析
• 表示法设计
第
– 链码
三
– 多边形逼近
节
– 外形特征
特
征
– 边界分段
表 示
– 区域骨架
与
描
述
7
第
三
章 数
3.3.2 特征表示与描述:表示法设计
字
图 像
• 链码
分 析
– 定义：1）链码是一种边界的编码表示法。
第 三
2）用边界的方向作为编码依据。为简 化边界的描述。一般描述的是边界点集。
节
1
特 征
4-链码
2
3
1 8-链码
表
示
2
04
0ห้องสมุดไป่ตู้
与
描
述
3
5 6
7
8
第
三
章
数 3.3.2 特征表示与描述:表示法设计
字
图
像
分 析
• 链码举例：
第 三 节
特
征
表
示 4-链码：
与 描
000033333322222211110011
字
图
像
分 • 链码
析
– 循环首差链码：用相邻链码的差代替链码
第 三
例如：4-链码 10103322 循环首差为：
节
33133030
特
循环首差：1 - 2 = -1(3) 3 - 0 = 3
征 表
0 - 1 = -1(3) 3 - 3 = 0
示 与
1 -0 = 1
2 - 3 = -1(3)
描 述
0 - 1 = -1(3)
特 征
– 解决形式化表达问题一般有两种选择：
表
1）根据区域的外部特征来进行形式化表示
示
与
2）根据区域的内部特征（比较区域内部的象素值）
描 述
来来进行形式化表示
4
第
三
章 数
3.3.1 特征表示与描述的基本概念
字
图
像 分
• 基本概念
析
– 外部特征来进行形式化表示举例：
第 三 节
特
征
表
示
与
描
述
5
第
三
章 数
2 -2 = 0
14
第
三
章 数
3.3.2 特征表示与描述:表示法设计
字
图
像 分
• 链码
析
– 应用背景：
第 三
• 如果边界的本身对于旋转和比例修改来说是无变
节
化的，使用链码才是正确的。一般来说这是不可
特
能的，实际应用时还需要改进。
征
• 用链码后，对象只要用1)起点坐标，2)周长（边
表 示
界点数）3)链码，4)对象编号，就可以描述。
字
图
像
分
析
3.3.1 特征表示与描述的基本概念
第 三
3.3.2 表示法设计
节
3.3.3 边界描述子
特 征
3.3.4 关系描述子
表
示
与 描
述
3
第
三
章 数
3.3.1 特征表示与描述的基本概念
字
图
像 分
• 基本概念
析
– 特征表示与描述的定义：
第 三
把图像分割后，为了进一步的处理，分割后的
节
图像一般要进行形式化的表达和描述
述
9
第
三
章
数 3.3.2 特征表示与描述:表示法设计
字
图
像
分 析
• 链码
第
– 算法：
三
• 给每一个线段边界一个方向编码。
节
• 有4-链码和8-链码两种编码方法。
特
征
• 从起点开始，沿边界编码，至起点被重新
表 示
碰到，结束一个对象的编码。
与
描
述
10
第
三
章
数 3.3.2 特征表示与描述:表示法设计
字
第 三 章
数
字
图
像
分 析
数字图像处理
第
三
节 特
北京大学计算机研究所 陈晓鸥
征
表
示
与
描
述
1
第
三
章 数
第三章 数字图像分析
字
图
像 • 图像分析系统的构成
分
析
分割 特征表示与描述
第
三
中级处理
节
特
预处理
征
表 问题
知识库
识别 结果 与
示 与
图像获取
解释
描 述
低级处理
高级处理 2
第
三
章 数
第三节 特征表示与描述