文档介绍：第10章图像特征与理解
图像的几何特征
形状特征
纹理分析
中轴变换与骨架提取
其它特征或描述
图像匹配
编程实例
图像的几何特征 位置与方向 1. 位置 图像中物体(图形或区域)的位置,定义为物体的面积中心。面积中心就是图形的质心O(见图10-1)。因二值图像质量分布是均匀的,故质心和形心重合。若图像中的物体对应的像素位置坐标为(xi,yj) (i=0,1,…,n-1;j=0,1,…,m-1),则可用式(10-1)计算其质心位置坐标:
(10-1)
图10-1 物体位置由质心表示
2. 方向 确定物体的方向有一定难度。如果物体是细长的,则可以把较长方向的轴定为物体的方向,如图10-2所示。通常,将最小二阶矩轴(最小惯量轴在二维平面上的等效轴)定义为较长物体的方向。也就是说,要找出一条直线,使下式定义的E值最小:
(10-2)
式中: r是点(x,y)到直线的垂直距离。
图10-2 物体方向可由最小惯量轴定义
周长 区域的周长定义为区域的边界长度。区域的周长在区别具有简单或复杂形状物体时特别有用。一个形状简单的物体用相对较短的周长来包围它所占有的面积。通常,测量这个距离时包含了许多90°的转弯,从而扩大了周长值。 由于周长表示方法不同,因而计算方法不同,常用的简便方法如下: (1) 当把图像中的像素看做单位面积小方块时,则图像中的区域和背景均由小方块组成。区域的周长即为区域和背景缝隙的长度和,此时,边界用隙码表示。因此,求周长就是计算隙码的长度。
(2) 当把像素看做一个个点时,则周长用链码表示,求周长也即计算链码长度。此时,当链码值为奇数时,其长度记作;当链码值为偶数时,其长度记作1。周长p表示为
(10-3)
式中: Ne、No分别是边界链码(8方向)中走偶步与走奇步的数目。
周长也可以简单地从物体分块文件中通过计算边界上相邻像素的中心距离的和得到。
(3) 周长用边界所占面积表示,也即边界点数之和,每个点占面积为1的一个小方块。
。
以图10-3所示的区域为例,采用上述三种计算周长的方法求得边界的周长分别是: (1) 边界用隙码表示时,周长为24; (2) 边界用链码表示时,周长为10+5 ; (3) 边界用面积表示时,周长为15。
图10-3 周长计算实例
面积 面积只与物体的边界有关,而与其内部灰度级的变化无关。一个形状简单的物体用相对较短的周长来包围它所占有的面积。 1. 像素计数面积 最简单的(未校准的)面积计算方法是统计边界内部(也包括边界上)的像素的数目。面积A计算公式见式(10-4):
(10-4)
对二值图像而言,若用1表示物体,用0表示背景,其面积就是统计f(x,y)=1的个数。