文档介绍：第十九章第十九章
模式识别:物体测量模式识别:物体测量
主要内容主要内容
本章着重讲解物体的测量问题,通过测量值识别物体。
11 尺寸测量尺寸测量
22 形状分析形状分析
33 纹理分析纹理分析
44 曲线和曲面拟合曲线和曲面拟合
55 小结小结
面积和周长面积和周长
边界定义:在边界定义中应该注意的是,边界像素是全部还是部分地包
含在物体中?
像素计算面积:最简单的面积计算方法是统计边界内部(也包括边界
上)的像素数目。
多边形的周长:物体的周长可以表示为:
pN=+e 2 N0
其中,Ne 和 N0 分别是边界链码中约定走偶步与奇步的数目。
多边形的面积:按像素中心定义的多边形的面积等于所有像素点的个数
减去边界像素点数目的一半加1,就是:
AN= 0 −+[( Nb / 2) 1]
面积和周长面积和周长
11、计算面积和周长、计算面积和周长
计算一个多边形的面积可以转换成为计算组成该多变形的三角形面积的
和。如图:
图19-1 计算一个多边形的面积
面积和周长面积和周长
三角形的面积可以表示为:
(x1, , y1)
dA= 1/2( x12 y− x 21 y ) y1 (x2, , y1)
这样,整个多边形的面积为
y2 (x2, , y2)
Nb
A =−1/2∑(xyii++11 x i y i )
i=1
0 x1 x2
图19-2 计算一个三角形的面积
面积和周长面积和周长
22、边界平滑、边界平滑
边界的进一步平滑,可以在只用边界像素的子集作为顶点来计算面积和
长时实现。尤其是在曲率很小的区域上,可以简单地跳过一些边界像素。但是,
分使用这样的处理,会使物体的真实形状受损而且会降低测量的精确性。
在这两种情况中,参数边界函数都是周期性的。它的一个周期可以在频域中以下列
步骤进行低通滤波:
(1)傅立叶变换
(2)乘以一个无相位(实
的和偶的)低通传递函数
(3)傅立叶逆变换。图19-3 参数边界表示
(a)极坐标边界的函数;
(b)复数边界函数
IDOIDO是物体所有像素的灰度级之和。它反映是物体所有像素的灰度级之和。它反映
了物体的了物体的““质量质量””或或““重量重量””,从数量上等价于,从数量上等价于
面积乘以物体内部的平均灰度级。面积乘以物体内部的平均灰度级。
对对具有随即走向的物体,有必要确定物体的具有随即走向的物体,有必要确定物体的
主轴并测量与之有关的长度和宽度。当物体主轴并测量与之有关的长度和宽度。当物体
边界已知时,有以下方法确定主轴:边界已知时,有以下方法确定主轴:
11)算出物体内部点的一条最佳拟合直线)算出物体内部点的一条最佳拟合直线
(或曲线);(或曲线);
22)从矩的计算得出;)从矩的计算得出;
33)应用物体的最小外接矩形()应用物体的最小外接矩形(MERMER););
22形状分析形状分析
反映一个物体矩形度的一个参数是矩形拟合因子:反映一个物体矩形度的一个参数是矩形拟合因子:
R=AO/ARR=AO/AR 其中,其中,AOAO是该物体的面积,而是该物体的面积,而ARAR是其是其
MERMER的面积。的面积。RR反映了一个物体对其反映了一个物体对其MERMER的充满程的充满程
度。对于矩形物体度。,对于圆形物体,对于圆形物体
RR取值为取值为ππ/4/4 ,,对于纤细的,弯曲的物体取值变对于纤细的,弯曲的物体取值变
小。矩形拟合因子的值限定在小。矩形拟合因子的值限定在00与与11之间。另一个与之间。另一个与
形状有关的特征是长宽比形状有关的特征是长宽比AA==WW//LL。。它等于它等于MERMER
的宽与长的比值。这个特征可以把较纤细的物体与的宽与长的比值。这个特征可以把较纤细的物体与
方形或圆形物体区分开。方形或圆形物体区分开。
圆形度指标:圆形度指标:
CPA= 2 /
这个特征对圆形形状取最小值这个特征对圆形形状取最小值44ππ。。越复杂越复杂
的形状取值越大,圆形度指标的形状取值越大,与边界复杂与边界复杂
性概念有着粗略的联系。性概念有着粗略的联系。