二值图像中封闭孔洞的高效填充算法（附源码）。

用户1138785

发布于 2018-01-03 13:04:36

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发布于 2018-01-03 13:04:36

文章被收录于专栏：一心无二用，本人只专注于基础图像算法的实现与优化。一心无二用，本人只专注于基础图像算法的实现与优化。

鉴于心情不好，这篇文章只是简单的说说这个算法的过程。

在对图像二值化后，不管用的是什么二值算法，总会存在一些瑕疵，这个时候我们就需要进行一些列的处理，去除那些我们不想要的糟粕，这类方法其实有很多，比如去除孤点、去除孤枝等等，这里介绍下去除封闭孔洞的一种算法。

首先，注意我们这里是去除封闭孔洞，何谓封闭孔洞？我们认为如果一个特征的边缘完全被另外一个特征包围，则认为其为一个封闭的特征，比如在下图中：

1所标注处就是封闭的孔洞，2所标注极为开式孔洞。

对于识别来说，很多情况下，我们希望能够把这些封闭孔洞用周边的特征来填充，从而减少特征的数量。

一种直觉的想法就是，用FloodFill，不过如果直接用FloodFill，我们无法直接定位那些未知需要进行种子填充的，但是Gabriel Landini, G.Landini 在2008年5月给我们写了个非常简单的代码实现了这一过程(原始代码是JAVA的，话说JAVA的算法代码改为C#基本就不要做什么改动啊）：

    public static void FillHole(FastBitmap Bmp)
    {
        int X, Y;
        int Width,Height,Stride;
        byte * Pointer;
        Width = Bmp.Width; Height = Bmp.Height; Pointer = Bmp.Pointer; Stride = Bmp.Stride;
        for (Y=0;Y<Height;Y++)
        {
            Pointer=Bmp.Pointer + Y*Stride;
            if (Pointer[0]==0) FloodFill(Bmp,0,Y);
            if (Pointer[Width-1]==0) FloodFill(Bmp,Width-1,Y);
        }
        for (X=0;X<Width;X++)
        {
            Pointer=Bmp.Pointer + X;
            if (Pointer[0]==0) FloodFill(Bmp,X,0);
            if (Pointer[(Height-1)*Stride]==0) FloodFill(Bmp,X,Height-1);
        }
            for (Y = 0; Y < Height; Y++)
            {
                Pointer = Bmp.Pointer + Y * Stride;
                for (X = 0; X < Width; X++)
                {
                    if (Pointer[X] == 127)
                        Pointer[X] = 0;
                    else
                        Pointer[X] = 255;
                }
            }
    　　}

算法的过程很简单，先水平方向取起点和终点为种子点，进行种子填充，然后再垂直方向进行。不要以为需要有那么多次种子填充的过程，算法速度就很慢，由于在每次种子填充前，都有个判断条件，而该判断条件，随着前面种子填充的过程的进行，将越来越难以满足。算法具体的原理留给有兴趣的人思考，直接使用的人就完全不用去管他，知道他有这个功能就OK了。

关于FloodFill算法的实现，多少年来也不知道有多少个版本的代码，能从网上找到的99%的都是些垃圾代码，真正的优秀代码作者一般都会留着，我这也是从网上找了一段代码，敷衍了事把，虽然我这里有非常好的这个函数。愿意学习的自然会去改进的。

下面我们来看一下填充的效果：