特征表示與描述ppt課件(編輯修改稿)
2025-05-28 12:11 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 p2 p1 p8 p3 p4 p7 p6 p5 3.2 特征表示與描述 特征表示與描述 :表示法設(shè)計(jì) ? 區(qū)域骨架 – 細(xì)化算法 細(xì)化算法的一輪操作包括： ?按操作 1， 給邊界點(diǎn)打標(biāo)記 ——刪除點(diǎn) ?按操作 2， 給邊界點(diǎn)打標(biāo)記 ——刪除點(diǎn) ?這個(gè)基本過程反復(fù)進(jìn)行 ， 直至沒有點(diǎn)可以刪除為止 。 此時(shí)算法終止 。 3.2 特征表示與描述 表示法設(shè)計(jì) – 例 : 3.2 特征表示與描述 ?由骨架可恢復(fù)出原始區(qū)域 ?沿骨架作相切圓，取包絡(luò) 3.2 特征表示與描述 表示法設(shè)計(jì) 3.2 特征表示與描述 傅立葉變換表達(dá) 1）基本思想： （ 1）對于 XY平面上的每個(gè)邊界點(diǎn)，將其坐標(biāo)用復(fù)數(shù)表示為： s(k) = x(k) + jy(k) k=0,1,… ,N1 y0 y1 x0 x1 jy x x(k) = xk y(k) = yk 3.2 特征表示與描述 傅立葉變換表達(dá) 1）基本思想： （ 2）進(jìn)行離散傅立葉變換 N1 a(u) =1/N ∑ s(k)exp(j2?uk/N) u=0,1,… ,N1 u=0 N1 s(k) = ∑a(u)exp(j2 ?uk/N) k=0,1,… ,N1 u=0 系數(shù) a(u)被稱為邊界的 傅立葉描述子 3.2 特征表示與描述 傅立葉變換表達(dá) 1）基本思想： （ 3）選取整數(shù) M?N1，進(jìn)行逆傅立葉變換（重構(gòu)） M1 s’(k) = ∑a(u)exp(j2 ?uk/N) k=0,1,… ,N1 u=0 這時(shí)，對應(yīng)于邊界的點(diǎn)數(shù)沒有改變，但在重構(gòu)每一個(gè)點(diǎn)所需要的計(jì)算項(xiàng)大大減少了。如果邊界點(diǎn)數(shù)很大， M一般選為 2的指數(shù)次方的整數(shù)。 3.2 特征表示與描述 傅立葉變換表達(dá) 2） M的選取與描述符的關(guān)系 在上述方法中，相當(dāng)于對于 u M1的部分舍去不予計(jì)算。由于傅立葉變換中高頻部分對應(yīng)于圖像的細(xì)節(jié)描述，因此 M取得越小，細(xì)節(jié)部分丟失得越多。 M=4 M=61 M=62 N=64 3.2 特征表示與描述 傅立葉變換表達(dá) 3）使用價(jià)值 （ 1）較少的傅立葉描述子（如 4個(gè)），就可以獲取邊界本質(zhì)的整體輪廓 （ 2）這些帶有邊界信息的描述子，可以用來區(qū)分明顯不同的邊界 3.2 特征表示與描述 傅立葉變換表達(dá) 4）優(yōu)點(diǎn) （ 1）使用復(fù)數(shù)作為描述符，對于旋轉(zhuǎn)、平移、放縮等操作和起始點(diǎn)的選取不十分敏感。 （ 2）幾何變換的描述子可通過對函數(shù)作簡單變換來獲得 幾何變換 傅立葉描述子 原形 a(u) 旋轉(zhuǎn) a(u) = a(u) ej? 平移 a(u) = a(u) + ?xy?(u) 放縮 a(u) = ?a(u) 起點(diǎn) a(u) = a(u) ej2?k0u/N 3.2 特征表示與描述 邊界描述子 3.2 特征表示與描述 邊界描述子 1.）邊界的長度 ?邊界 /輪廓長度（區(qū)域周長） ?對區(qū)域 R，輪廓點(diǎn) P： ① P本身屬于 R ② P的鄰域中有象素不屬于 R RPPPPPPPPPPPPP 3.2 特征表示與描述 邊界描述子 1） 邊界的長度 ?!!! 區(qū)域的輪廓點(diǎn)和內(nèi)部點(diǎn)要采用不同的 連通性來定義 (1) 內(nèi)部點(diǎn) 8方向連通，輪廓為 4方向連通 (2) 內(nèi)部點(diǎn) 4方向連通，輪廓為 8方向連通 PPPPPPPRRPPPP PPPPP P3.2 特征表示與描述 邊界描述子 1） 邊界的長度 (1) 4方向連通輪廓 B4 (2) 8方向連通輪廓 B8 使用單位長鏈碼 2個(gè)象素間直線段 2個(gè)象素間對角線段 }0),(|),{( 84 ??? ? RyxNRyxB}0),(|),{( 48 ??? ? RyxNRyxB? ? ? ?)()(2)()( D11411 kkkkkkkk yxNyxkyxNyxkB ,|,| ?? ???? ??3.2 特征表示與描述 邊界描述子 2） 邊界的直徑 邊界上相隔最遠(yuǎn) 2點(diǎn)之間的距離 距離度量： DE()， D4()， D8() E = 5 . 8 3= 6 . 2 4= 8 . 0 04D iaB ( )D ia B )(BB )(D ia 8BbBbbbDBD ia jijidjid ??? ,)],([m a x)( ,3.2 特征表示與描述 邊界描述子 3.）曲率 斜率、曲率、角點(diǎn)（局部特性） 斜率：輪廓點(diǎn)的（切線）指向 曲率：斜率的改變率 曲率大于零，曲線凹向朝著法線正向 曲率小于零，曲線凹向朝著法線負(fù)向 角點(diǎn)：曲率的局部極值點(diǎn) 3.2 特征表示與描述 邊界描述子 – 邊界的曲率 ： 曲率被描述為斜率的變化率 。 近似用相鄰邊界線段 （ 描述為直線 ） 的 斜率差 作為在邊界線交點(diǎn)處的 曲率描述子 。 交點(diǎn) a處的曲率為 dk = k1 – k2 其中 k k2 為相鄰線段的斜率 a k1 k2 3.2 特征表示與描述 邊界描述子 – 邊界的凸線段點(diǎn) ： 當(dāng)頂點(diǎn) p上的曲率是非負(fù)時(shí) ， 稱其為凸線段上的點(diǎn) – 邊界的凹線段點(diǎn) ： 當(dāng)頂點(diǎn) p上的曲率為負(fù)時(shí) ， 稱其為凹線段上的點(diǎn) P1 P2 3.2 特征表示與描述 邊界描述子 ——鏈碼的實(shí)用化 – 形狀數(shù)定義： 最小循環(huán)首差鏈碼 。 ?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 邊界描述子 – 形狀數(shù)定義： 例如： 4鏈碼 ： 10103322 循環(huán)首差 ： 33133|030 形狀數(shù) ： 03033133 – 形狀數(shù)序號 n的定義： 形狀數(shù)中阿拉伯?dāng)?shù)字的個(gè)數(shù) 。 上例序數(shù)為 8 對于封閉邊界序號一定是偶數(shù) 。 如 order 8。 3.2 特征表示與描述 邊界描述子 – 序號為 8的形狀數(shù)舉例： 序號 4 鏈碼： 0321 首差： 3333 形狀： 3333 序號 6 鏈碼： 003221 首差： 303303 形狀： 033033 序號 8 鏈碼： 00032221 首差：
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