數(shù)字圖像處理 第10章 圖像表示與描述ppt課件

1、1第第10章章 圖像表示與描畫圖像表示與描畫2310.1 概述4概概 述述510.2 10.2 圖像表示圖像表示 8鏈鏈 碼碼3420123(a) 4-鏈碼鏈碼01234567(c) 8-鏈碼鏈碼015(b) 6-鏈碼鏈碼9鏈鏈 碼碼n鏈碼舉例：鏈碼舉例：4-鏈碼：鏈碼：00003333332222221111001110鏈鏈 碼碼13220122311110077777665555544444311鏈鏈 碼碼1 1起始點(diǎn)歸一化鏈碼起始點(diǎn)歸一化鏈碼 處理起始點(diǎn)問題、最小自然數(shù)處理起始點(diǎn)問題、最小自然數(shù)2 2旋轉(zhuǎn)歸一化鏈碼旋轉(zhuǎn)歸一化鏈碼 處理旋轉(zhuǎn)問題、差分計(jì)算處理旋轉(zhuǎn)問題、差分計(jì)算12鏈鏈 碼碼

2、曲線的鏈碼是：曲線的鏈碼是：60222220210134444444545770126022222021013444444454577012 13鏈鏈 碼碼曲線的鏈碼是：曲線的鏈碼是：024444424323566666676711234024444424323566666676711234 14鏈鏈 碼碼n鏈碼的優(yōu)點(diǎn)是：鏈碼的優(yōu)點(diǎn)是：n 簡(jiǎn)化表示、節(jié)約存儲(chǔ)量；簡(jiǎn)化表示、節(jié)約存儲(chǔ)量；n 計(jì)算簡(jiǎn)便、表達(dá)直觀；計(jì)算簡(jiǎn)便、表達(dá)直觀；n 可了解線段的彎曲度。可了解線段的彎曲度。15邊境分段邊境分段的分割的分割16邊境分段邊境分段17多邊形近似多邊形近似 18多邊形近似多邊形近似19多邊形近似多邊形近似

3、20標(biāo)志圖標(biāo)志圖21標(biāo)志圖標(biāo)志圖22標(biāo)志圖標(biāo)志圖 23骨骨 架架骨架的幾何模型骨架的幾何模型內(nèi)切圓模型內(nèi)切圓模型 由由H.Blum 1964H.Blum 1964年提出年提出24骨骨 架架2510.3 10.3 邊境描畫邊境描畫 26邊境長(zhǎng)度邊境長(zhǎng)度27邊境直徑邊境直徑28外形數(shù)外形數(shù)29外形數(shù)外形數(shù)30傅里葉描畫子傅里葉描畫子),( ,),(),(111100kkyxyxyxkkykyxkx)(,)(1, 1 , 0),()()(Kkkjykxks1, 1 , 0,)()(10/2KueksuaKKukj31傅里葉描畫子傅里葉描畫子a字母字母H b邊境圖邊境圖 c全部傅立葉全部傅立葉 d采用

4、采用225項(xiàng)項(xiàng) e采用采用45項(xiàng)項(xiàng) f采用采用27項(xiàng)項(xiàng) g采用采用18項(xiàng)項(xiàng) h采用采用9項(xiàng)項(xiàng)3210.4 10.4 區(qū)域描畫區(qū)域描畫 33a = regionprops (A, Area)c = regionprops (A, Centroid) ),(1RyxxAx),(1RyxyAy3424周長(zhǎng)面積R351.1.像素的銜接像素的銜接 對(duì)于二值圖像中具有一樣值的兩個(gè)像素對(duì)于二值圖像中具有一樣值的兩個(gè)像素a a和和b b，一，一切和切和a a、b b具有一樣值的像素系列具有一樣值的像素系列p0(=a),p1,p2,pn-1,pn(=b)p0(=a),p1,p2,pn-1,pn(=b)存在，并且

5、存在，并且pi-1pi-1和和pipi互為互為4-/8-4-/8-鄰接，那么像素鄰接，那么像素a a和和b b叫做叫做4-/8-4-/8-銜接，以上銜接，以上的像素序列叫的像素序列叫4-/8-4-/8-途徑。途徑。36372.2.銜接成分銜接成分 在二值圖像中，把相互銜接在二值圖像中，把相互銜接的像素的集合聚集為一組，于是的像素的集合聚集為一組，于是具有假設(shè)干個(gè)具有假設(shè)干個(gè)0 0值的像素值的像素(0(0像素像素) )和具有假設(shè)干個(gè)和具有假設(shè)干個(gè)1 1值的像素值的像素(1(1像像素素) )的組就產(chǎn)生了。把這些組叫的組就產(chǎn)生了。把這些組叫做銜接成分。做銜接成分。38假設(shè)把假設(shè)把1-像素看成像素看成

6、4-/8-銜接，那么銜接，那么0-像素就必需用像素就必需用 8- /4-銜接。銜接。39孔孔單重銜接成分單重銜接成分多重銜接成分多重銜接成分403 3歐拉數(shù)歐拉數(shù) 在二值圖像中，在二值圖像中，1 1像素銜接成分?jǐn)?shù)像素銜接成分?jǐn)?shù)C C減去孔數(shù)減去孔數(shù)H H的值叫做的值叫做這幅圖像的歐拉數(shù)或示性數(shù)。假設(shè)用這幅圖像的歐拉數(shù)或示性數(shù)。假設(shè)用E E表示圖像的歐拉數(shù)，表示圖像的歐拉數(shù)，那么那么 E=C-H E=C-H 對(duì)于一個(gè)對(duì)于一個(gè)1 1像素銜接成分，像素銜接成分，1 1減去這個(gè)銜接成分中所包含減去這個(gè)銜接成分中所包含的孔數(shù)的差值叫做這個(gè)的孔數(shù)的差值叫做這個(gè)1 1像素銜接成分的歐拉數(shù)。顯然，二像素銜接成

7、分的歐拉數(shù)。顯然，二值圖像的歐拉數(shù)是一切值圖像的歐拉數(shù)是一切1 1像素銜接成分的歐拉數(shù)之和。像素銜接成分的歐拉數(shù)之和。 圖圖 歐拉數(shù)為？和？的圖形歐拉數(shù)為？和？的圖形 4142, 2 , 1 , 0,),(qpyxfyxmxyqppq, 2 , 1 , 0,),()()(qpyxfyyxxxyqppq00010010,mmymmx43利用中心矩可以提取區(qū)域的一些根本外形特征。利用中心矩可以提取區(qū)域的一些根本外形特征。例如例如m20和和m02分別表示圍繞經(jīng)過灰度中心的垂直和分別表示圍繞經(jīng)過灰度中心的垂直和程度軸線的慣性矩。程度軸線的慣性矩。假設(shè)假設(shè)m20m02，那么能夠所計(jì)算的區(qū)域?yàn)橐粋€(gè)程度，那

8、么能夠所計(jì)算的區(qū)域?yàn)橐粋€(gè)程度方向延伸的區(qū)域。方向延伸的區(qū)域。當(dāng)當(dāng)m30=0時(shí)，區(qū)域關(guān)于時(shí)，區(qū)域關(guān)于i軸對(duì)稱。軸對(duì)稱。當(dāng)當(dāng)m03=0時(shí)，區(qū)域關(guān)于時(shí)，區(qū)域關(guān)于j對(duì)稱。對(duì)稱。 44, 2 , 1 , 0,00qppqpq, 4 , 3 , 2,12qpqp45022012112022024)(20321212303)3()3(20321212304)()()()( 3)(3()( 3)()(3(2032121230032103212032121230123012305)(4)()(032112301120321212300220647alena圖圖 b旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)-4 c垂直鏡像垂直鏡像 d減少二分之一

9、減少二分之一 48 從表從表10.410.4可以看出，在圖像經(jīng)過旋轉(zhuǎn)、鏡像以及尺度變換之后，可以看出，在圖像經(jīng)過旋轉(zhuǎn)、鏡像以及尺度變換之后，這七個(gè)不變矩的值只需非常小的變化，可以看作是根本堅(jiān)持不變這七個(gè)不變矩的值只需非常小的變化，可以看作是根本堅(jiān)持不變 Aa1a2a3a4a5a6a7a8a9a10a11a12a13a14a15A A為規(guī)范目的圖像；為規(guī)范目的圖像；a1a1a15a15為目的經(jīng)過仿射變換后得到的圖像為目的經(jīng)過仿射變換后得到的圖像圖圖 A A類目的和其仿射變換圖像類目的和其仿射變換圖像Bb1b2b3b5b6b7b8b9b11b12b13b14b15B B為規(guī)范目的圖像；為規(guī)范目的圖像；b1b1b15b15為目的經(jīng)過仿射變換后得到的圖像為目的經(jīng)過仿射變換后得到的圖像圖圖 B B類目的和其仿射變換圖像類目的和其仿射變換圖像Cc1c2c3c4c5c6c7c8c9c10c11c12c13c14c15C C為規(guī)范目的圖像；為規(guī)范目的圖像；c1c1c15c15為目的經(jīng)過仿射變換后得到的圖像為目的經(jīng)過仿射變換后得到的圖像圖圖 C C類目的和其仿射變換圖像類目的和其仿射變換圖像5310.5 10.5 形狀學(xué)描畫形狀學(xué)描畫 545556BA)( |ABzB