数字图像处理之表示与描述

表示与描述

在图像分割后，一般要进行形式化的表示和描述。 （1）外部特征（如边界）来表示区域-->用特征对其描述（如长度，边界缺陷数量） （2）内部特征（如像素）来表示区域-->内部表示（如颜色、纹理） 图像表示分成边界表示（如链码、边界分段等）和区域表示（如四叉树、骨架等）两大类。

2表示法

2.1链码：是一种边界的编码表示方法。

如果对下图进行4链码，结果为003332221101

2.2多边形逼近

用最少的多边形线段，获取边界性质的本质

点合成法

1）沿着边界选两个相邻的点对， 2）计算误差首尾连接直线段与原始折线段的误差R 3）如果误差小于我们设定的阀值T，去掉中间点；否则保留 4）以下一个为起点，重复1—3 5）当第一个点被遇到，结束。

边分裂法

1）连接边界线段的两个端点（如果是封闭边，连接最远点） 2）如果最大正交距离（感觉是距离这个线段最远的点）大于阀值，将边界分为两段，最大值点定位一个顶点。重复1 3）如果没有超过阀值的正交距离，结束。

2.3外形特征

用一维函数表达边界的方法。 质心角函数：边上的点到质心的距离，作为夹角的函数。

2.4 边界分段

一个任意集合S的凸起外缘H，是包含S的最小凸起的集合，H-S的差就是集合S的凸起补集D

1）构造边界的凸包 2）跟踪区域凸包的边界，记录凸包边界进出区域的转变点即可实现对边界的分割

2.5 区域骨架提取

通过细化（抽骨架）将一个平面区域削减城图形。 Blum中轴变换方法（MAT），计算区域中每个点到边界点的距离。

3边界描述

3.1简单描述子

边界的周长：沿轮廓线计算像素的个数。

边界的直径：边界上任意两点距离的最大值。

边界的曲率：斜率的变化率（k1-k2）。

边界的凸线段点：顶点p1的斜率非负。 边界的凹线段点：顶点p2的斜率为负。

3.2 傅里叶描述子

将一个二维问题简化成一个一维问题 1）对于XY平面上的每个边界点，将其坐标用复数表示为：s(k)=x(k)+jy(k),k=0,1,…,N-1

2）进行离散傅里叶变换

a(u)被称为边界的傅里叶描述子 3）选取整数M≤N-1，进行傅里叶逆变换（重构）

即对于大于N-1的部分忽略，而傅里叶变换中高频部分对应于图形的细节信息，M越小，细节部分丢失的越多。

3.3矩量

√统计矩：用一维函数描述边界曲线，把边界当作直方图函数，易于实现并且具有对边界形状的物理意义

（L是边界上点的数目， 是边界的矩量）

4.区域描述

4.1简单描绘子

区域面积：区域中的像素的数目。 区域重心：

区域周长：区域边界的长度 致密度：(周长)²/面积 其它简单描绘子：如最大值、最小值、中值、均值、方差等。

4.2纹理

反映像素灰度的空间分布属性的图像特征 通常变现为局部不规则但宏观有规律性，周期性 常用的纹理描述方法 ·统计法（基于图像的灰度直方图的特性来描述纹理）

·频谱法（分析纹理的频域特征）