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边界跟踪算法之内边界跟踪

时间:2023-02-22 20:05:35

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边界跟踪算法之内边界跟踪

如何获取一个目标的边界信息呢?

首先要说的是,边界跟踪算法是在区域已经分出(图像已经是二值图或已经标注的图),但边界却是未知的。

如何获取一个目标的边界信息呢?我将自己学习经验分享给大家。

算法描述如下:

内边界跟踪

第一步:

从左到右、从上到下的顺序扫描图像,这样首先会找到目标物体最左上方的边界点(像素点)P0,其具有最小行数值的最小列数值的特点。在此我们定义一个变量temp,用来存储边界点的移动方向。

(1)当按照4领域方式检测边界时,初始化temp=3

(2)当按照8领域方式检测边界时,初始化temp=3第二步:

在最初边界点p0位置时,按照逆时针方向搜素当前像素p0为中心的3*3领域,从以下方式的方向开始寻找。

(在此我要为大家说明一下,4领域方向与8领域方向是什么)分别见图1与图2

图1 (4领域方向)----------------------- 图2 (4领域方向)

(1)当按照4领域方式检测边界时,

执行以下公式:Res =(temp+3)mod 4

按Res方向寻找

(2)当按照8领域方式检测边界时,

执行以下公式:

Res=(temp+7)mod8,当temp为偶数

Res=(temp+6)mod8,当temp为奇数

按Res方向寻找

当遇到新的边界时(找到的第一个与当前像素值相同的像素是一个新的边界元素Pn),更新temp。第三步:

如果当前的边界元素Pn等于第二个边界元素P1,而且前面一个边界元素Pn-1等于P0,则停止。否则,重复第二步。第四步:

最终检测到的内边界由像素P0,P1,……,Pn-2构成。

图3 (4邻域查找方向)

图4(8邻域查找方向)

接下来我用一个例子说明一下:

图5

描述图5:假设绿色框为我们所要处理目标物,P0为我们找到的初始化位置,并初始化temp=7,我们逆时针方向开始扫描P0位置的8邻域,如图所以,八个方向分别用0、 1、2、3、4、5、6、7 表示。我们在5的方向时确定了P1元素的位置,同时根据公式更新temp=5,经过公式(Res=(temp+6)mod8,当temp为奇数)计算,我们下一步的寻找方向为3,依次类推寻找P2,直到找到每一个内接边界,最终我们会得到一串数字P0,P1,……,Pn-2构成边界。

等后期有时间,我用C++写一下程序,分享给大家,同时要利用膨胀腐蚀的方法也同样可以获得目标边界,以后介绍给大家,嘿嘿。

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