完整版图像特征表示与描述

析
– 点合成算法的问题：
第 三 节
顶点一般不对应于边界的拐点（如拐 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
第
三
章 3.3.2 特征表示与描述 :表示法设计
数
字
图
像 ? 多边形逼近
分
析
– 边分裂算法思想举例：
第 三 节
特 征 表 示 与 描 述
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。
第 三
章 3.3.2 特征表示与描述 :表示法设计
数 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
界形状的本质。
节 特 征
– 寻找最小基本多边形的方法一般有两种： 1）点合成法
表 示
2）边分裂法
与
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
2）依据原始边界与结果的接近程度，来确
与 描
定新点的位置。
述
第
三
章 数
3.3.2 特征表示与描述 :表示法设计
字
图
像
分 ? 链码举例：
析
第 三 节
特
征
表
示 与
4-链码：003332221101
三
章 数
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
1）如果关注的焦点是形状特性，选择外部表示方式
特 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
述
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
– 算法：
第
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
碰到，结束一个对象的编码。
示
与
描
述
第
三
章 数
3.3.2 特征表示与描述 :表示法设计
字
图
图
像
分
析
3.3.1 特征表示与描述的基本概念
第
3.3.2 表示法设计
三
节
3.3.3 边界描述子
特 征
3.3.4 关系描述子
表
示
与
描
述
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
第
三
章 3.3.2 特征表示与描述 :表示法设计
数
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
（3）如果没有超过阈值的正交距离，结束。
描
述
第 三
描
述
第
三
章 3.3.2 特征表示与描述 :表示法设计
数
字
图
像 分
? 链码
析 – 问题2：
第
1）由于起点的不同，造成编码的不同
三
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
第
三
章 3.3.2 特征表示与描述 :表示法设计
描
述
第
三
章 3.3.2 特征表示与描述 :表示法设计
数
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
第
三
章 3.3.2 特征表示与描述 :表示法设计
数
字
图
像
分 ? 多边形逼近
析
– 点合成算法：
R 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。
数
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 节
例如：4-链码 10103322 循环首差为： 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
0 - 1 = -1(3) 2 - 2 = 0
– 定义：1）链码是一种边界的编码表示法。
2）用边界的方向作为编码依据。为简
第 三
化边界的描述。一般描述的是边界点集。
节
1
2
特 4-链码
征
3
1 8-链码
表
示
2
04
0
与
描
述
3
5
7
6
第
三
章 数
3.3.2 特征表示与描述 :表示法设计
字
图
像
分 ? 链码举例：
析
第 三 节
特
征
表
示 4-链码：
与 描
000033333322222211110011
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。
第
三
章 3.3.2 特征表示与描述 :表示法设计
数
字
图
像 分
? 多边形逼近
述
第
三
章 3.3.2 特征表示与描述 :表示法设计
数
字
图
像 分
? 链码
析
– 应用背景：
第 三 节
? 如果边界的本身对于旋转和比例修改来说是无变 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。
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
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
– 链码
第
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
第
三
章 3.3.2 特征表示与描述 :表示法设计
数
字
图 像
? 链码
分 析
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
第
三
章
第三章 数字图像分析
数
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
描 述
低级处理
解释
高级处理
第
三
章 数
第三节 特征表示与描述
字
特
– 解决形式化表达问题一般有两种选择：
征
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
Baidu Nhomakorabea
来来进行形式化表示
第
三
章 3.3.1 特征表示与描述的基本概念
数
字
图
像 ? 基本概念
分
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
第