特征表示與描述ppt課件(已修改)
2025-05-13 12:11 本頁(yè)面
【正文】 3.2 特征表示與描述 ? 圖像分析系統(tǒng)的構(gòu)成 知識(shí)庫(kù) 特征表示與描述 預(yù)處理 分割 低級(jí)處理 高級(jí)處理 中級(jí)處理 識(shí)別 與 解釋 結(jié)果 圖像獲取 問(wèn)題 3.2 特征表示與描述 特征表示與描述 特征表示與描述的基本概念 表示法設(shè)計(jì) 邊界描述子 區(qū)域描述子 關(guān)系描述子 3.2 特征表示與描述 特征表示與描述的基本概念 ? 基本概念 – 特征表示與描述的定義： 把圖像分割后，為了進(jìn)一步的處理， 分割后的圖像一般要進(jìn)行形式化的表達(dá)和描述 – 解決形式化表達(dá)問(wèn)題一般有兩種選擇： 1）根據(jù)區(qū)域的 外部特征 來(lái)進(jìn)行形式化表示 2）根據(jù)區(qū)域的 內(nèi)部特征 （比較區(qū)域內(nèi)部的象素值）來(lái)來(lái)進(jìn)行形式化表示 3.2 特征表示與描述 特征表示與描述的基本概念 ? 基本概念 – 選擇表達(dá)方式，要本著使數(shù)據(jù)變得更有利于下一步的計(jì)算工作。下一步工作是基于所選的表達(dá)方式描述這個(gè)區(qū)域，一般情況下： 1）如果關(guān)注的焦點(diǎn)是形狀特性，選擇 外部表示方式 2）如果關(guān)注的焦點(diǎn)是反射率特性，如顏色、紋理時(shí)，選擇 內(nèi)部表示方式 3）所選表示方式，應(yīng)該對(duì) 尺寸、變換、旋轉(zhuǎn) 等變量盡可能的不敏感 3.2 特征表示與描述 特征表示與描述的基本概念 ? (1) 參數(shù)邊界：將目標(biāo)的輪廓線表示為參數(shù)曲線 ? (2) 邊界點(diǎn)集合：各點(diǎn)間沒(méi)有順序 ? (3) 曲線逼近：用幾何基元近似地逼近 3.2 特征表示與描述 表示法設(shè)計(jì) ? 基于邊界的表示法設(shè)計(jì) 3.2 特征表示與描述 表示法設(shè)計(jì) – 定義： 1）鏈碼是一種 邊界的編碼表示法 。 2） 用邊界的方向作為編碼依據(jù) 。為簡(jiǎn)化邊界的描述。 一般描述的是邊界點(diǎn)集 。 0 1 2 3 0 1 4 6 7 2 3 5 4鏈碼 8鏈碼 3.2 特征表示與描述 表示法設(shè)計(jì) ? 鏈碼舉例： 4鏈碼： 000033333322222211110011 3.2 特征表示與描述 表示法設(shè)計(jì) – 算法： ?給每一個(gè)線段邊界一個(gè)方向編碼 。 ?有 4鏈碼和 8鏈碼兩種編碼方法 。 ?從起點(diǎn)開(kāi)始 ， 沿邊界編碼 ， 至起點(diǎn)被重新碰到 ， 結(jié)束一個(gè)對(duì)象的編碼 。 3.2 特征表示與描述 表示法設(shè)計(jì) – 問(wèn)題 1： 1） 鏈碼相當(dāng)長(zhǎng) 。 2） 噪音會(huì)產(chǎn)生不必要的鏈碼 。 – 改進(jìn) 1： 1）加大網(wǎng)格空間。 2）依據(jù)原始邊界與結(jié)果的接近程度，來(lái)確定新點(diǎn)的位置。 3.2 特征表示與描述 表示法設(shè)計(jì) ? 鏈碼舉例： 4鏈碼： 003332221101 3.2 特征表示與描述 表示法設(shè)計(jì) – 問(wèn)題 2： 1） 由于起點(diǎn)的不同 ， 造成編碼的不同 2） 由于角度的不同 ， 造成編碼的不同 – 改進(jìn) 2： 1） 從固定位置作為起點(diǎn) (最左最上 )開(kāi)始編碼 2） 通過(guò)使用鏈碼的首差代替碼子本身的方式 3.2 特征表示與描述 表示法設(shè)計(jì) – 循環(huán)首差鏈碼： 用相鄰鏈碼的差代替鏈碼 例如： 4鏈碼 10103322 循環(huán)首差為： 33133030 循環(huán)首差： 1 2 = 1(3) 3 0 = 3 0 1 = 1(3) 3 3 = 0 1 0 = 1 2 3 = 1(3) 0 1 = 1(3) 2 2 = 0 3.2 特征表示與描述 表示法設(shè)計(jì) 103102 23( 2 ) 1 0 1 0 3 3 2 23 3 1 3 3 0 3 02103 3 1 3 3 0 3 010233( 3 ) 2 1 2 1 0 0 3 3左轉(zhuǎn)9 0。3.2 特征表示與描述 鏈碼平滑 將原始的鏈碼序列用較簡(jiǎn)單的序列代替 虛線箭頭：原始的在象素 p和 q之間的 8連通鏈碼 實(shí)線箭頭：用來(lái)替換原始序列的新序列 ( a ) ( b ) ( c ) ( d ) ( e )pq qp p qqppq 表示法設(shè)計(jì) 3.2 特征表示與描述 表示法設(shè)計(jì) 鏈碼平滑示例 空心圓：平滑后被除去的原輪廓點(diǎn) ( b )( a )3.2 特征表示與描述 表示法設(shè)計(jì) – 基本思想：用最少的多邊形線段 ， 獲取邊界形狀的本質(zhì) 。 – 尋找最小基本多邊形的方法一般有兩種： 1） 點(diǎn)合成法 2） 邊分裂法 3.2 特征表示與描述 表示法設(shè)計(jì) – 點(diǎn)合成 算法思想舉例： R R T 3.2 特征表示與描述 表示法設(shè)計(jì) – 點(diǎn)合成算法： 1） 沿著邊界選兩個(gè)相鄰的點(diǎn)對(duì) ， 計(jì)算 首尾連接直線段 與 原始折線段 的誤差 R。 2） 如果誤差 R小于預(yù)先設(shè)置的閾值 T。 去掉中間點(diǎn) ，選新點(diǎn)對(duì)與下一相鄰點(diǎn)對(duì) ， 重復(fù) 1） ；否則 ， 存儲(chǔ)線段的參數(shù) ， 置誤差為 0， 選被存儲(chǔ)線段的終點(diǎn)為起點(diǎn) ， 重復(fù) 1） 2） 。 3） 當(dāng)程序的第一個(gè)起點(diǎn)被遇到 ， 程序結(jié)束 。 R R T 3.2 特征表示與描述 表示法設(shè)計(jì) – 點(diǎn)合成算法的問(wèn)題： 頂點(diǎn)一般不對(duì)應(yīng)于邊界的拐點(diǎn) （ 如拐角 ） 。 因?yàn)樾碌木€段直到超過(guò)誤差的閾值才開(kāi)始 。 下面講到的 分裂法 可用于緩解這個(gè)問(wèn)題 3.2 特征表示與描述 表示法設(shè)計(jì) – 邊分裂算法思想舉例： 3.2 特征表示與描述 表示法設(shè)計(jì) – 邊分裂算法： （ 1） 連接邊界線段的兩個(gè)端點(diǎn) （ 如果是封閉邊界 ， 連接最遠(yuǎn)點(diǎn) ） ； （ 2） 如果最大正交距離大于閾值 ， 將邊界分為兩段 ， 最大值點(diǎn)定位一個(gè)頂點(diǎn) 。 重復(fù) （ 1） ； （ 3） 如果沒(méi)有超過(guò)閾值的正交距離 ， 結(jié)束 。 3.2 特征表示與描述 表示法設(shè)計(jì) – 基本思想： 外形特征是一種用一維函數(shù)表達(dá)邊界的方法 。 基本思想是把邊界的表示降到一維函數(shù) 3.2 特征表示與描述 表示法設(shè)計(jì) – 函數(shù)定義 —— – (1)質(zhì)心角函數(shù)：邊上的點(diǎn)到質(zhì)心的距離 r， 作為夾角的 ?的函數(shù) r(?) A ? r ? r(?) 2? A 3.2 特征表示與描述 表示法設(shè)計(jì) – 舉例： A ? r ? r(?) 2? A 3.2 特征表示與描述 表示法設(shè)計(jì) – 問(wèn)題：函數(shù)過(guò)分依賴于旋轉(zhuǎn)和比例的變化 – 改進(jìn)： ?對(duì)
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