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物体测量 形状分析 应用示例
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在物体从图象中分割出来后,进一步就可以对它的几何特征进行测量和分析。
在此基础上可以识别物体,也可以对物体分类,或对物体是否符合标准进行判别,实现质量监控。
例如,能将马铃薯或苹果等农产品自动分类的机器视觉系统,将传送带上不同工件自动分类的视觉系统,等等。
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一、象素计数法
最简单的面积计算方法是统计边界内部(也包括边界上)的象素的数目。
与这个定义相对应,周长就是围绕所有这些象素的外边界的长度。
通常,测量这个距离时包含了许多90º度的转弯,从而夸大了周长值。
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二、多边形的周长
一个让人更满意的测量物体周长的方法是将物体边界定义为以各边界象素中心为顶点的多边形。
于是,相应的周长就是一系列横竖向和对角线方向的间距之和。一个物体的周长可表示为 p=Ne+√2No 其中Ne和No分别是边界链码中约定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象素的中心距的和得到。
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三、多边形的面积
按象素中心定义的多边形的面积等于所有象素点的个数减去边界象素点数目的一半加1
A=No-[(Nb/2)+1] ()
No和Nb分别是物体的象素(包括边界象素)数目和边界上象素的数目。
有一种计算简单的方法:一个多边形的面积等于由各顶点与内部任意一点的连线所组成的全部三角形的面积之和。
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四、长度和宽度
当一个物体已从一幅图象中抽取出来后,计算它在水平和垂直方向的跨度是很容易的。
只需知道物体的最大和最小行/列号就可计算。
但对具有随机走向的物体,水平和垂直并不一定是感兴趣的方向。
在这种情况下,有必要确定物体的主轴并测量与之有关的长度和宽度。
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当物体的边界已知时,有几种方法可以确定一个物体的主轴。
1、计算出物体内部点的一条最佳拟合直线(或曲线)。
2、主轴也可以从矩(moments)的计算得出
3、应用物体的最小外接矩形(MER-MinimumEnclosingRectangle)。
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应用MER技术:
物体的边界以一定步长的增量旋转。
每次旋转一个增量后,用一个水平放置的MER来拟合其边界。
在某个旋转角度,MER的面积达到最小值。这时的MER的尺寸可以用来表示该物体的长度和宽度。
MER最小时的旋转角度给出了该物体的主轴方向。
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通常,可以通过一类物体的形状将它们从其它物体中区分出来。
形状特征可以独立地或与尺寸测量值结合使用。
矩形度
圆形度
不变矩
形状描绘子
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