復雜物體輪廓提取(編輯修改稿)
2024-08-31 15:15 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 且,則取絕對值小者為零交叉點。對大多數(shù)圖象，閾值（threshold）。實驗表明，采用該方法可以克服一定噪聲的影響，且比[3]中的算法更易跟蹤到物體的邊界。 計算梯度時可以采用不同的算子，對最終計算所得的能量影響較大的是模板的寬度，本文中采用了高斯函數(shù)計算梯度。令, 表示x,y方向的梯度，則梯度G （3）為使高梯度產(chǎn)生低能量，令 （4）最后若q是p的對角鄰點, 不變, 若q是p的水平或垂直鄰點, 除以。因為梯度方向能量是對變化劇烈邊緣的一種平滑，且當p,q兩點相似時，其梯度方向所占的能量較小，因此這種能量因子的最終影響結(jié)果是使相似點歸于同一條能量路徑。 （5）其中 （6） （7）,“”表示矢量點乘。矢量 , （8） （9）式（8）中的分別為p,q點x,y方向梯度，式（9）中加黑的p,q表示p,q點的坐標。從上述能量的計算方法可以看出，，分別起到了突出邊緣，平滑邊緣和歸類相似點的作用，從而使用戶能夠快速地找到邊緣點。由于[3][7]中在計算新點的能量時，只考慮了與當前點的能量和能量差，也即新點的能量是當前點的能量與新增能量和（這里新點是當前點的鄰點），這種計算只考慮鄰點的影響，使實際路徑距離短的能量值占優(yōu)，所以在對具有尖角的物體定位時，將造成割角，如圖1所示。 （a） （b） （c）圖1 （a）原圖。（b） 搜索后的定位邊界。 （c）邊界放大圖。我們跟蹤能量計算過程發(fā)現(xiàn)對于C點，由于通過OAEC的能量大于通過OABC的能量，從而導致無法檢測到輪廓AEC。 我們可以從改變能量迭代算法和適當設置新的種子點兩方面來解決上述問題。（1）采用新的迭代判斷準則。對大多數(shù)圖象，經(jīng)過Marr變換后，邊緣點一般處于零交叉點，對同一點的兩條能量路徑，若邊緣點多的一條不能占優(yōu)顯然不符合要求，因此當能量不占優(yōu)時需要添加新的約束，本文根據(jù)能量路徑上零交叉點數(shù)的多少來判斷取舍。具體為在計算獲得新點的能量后，若當前計算獲得的能量大于已有的能量，則反向跟蹤路徑的最近n個點，統(tǒng)計兩路徑的零交叉點數(shù)，若當前路徑的零交叉點數(shù)大于舊路徑的零交叉點數(shù)，則用當前計算獲得能量替換舊的能量，繼續(xù)進行迭代。（2）在尖點處自動選取種子點。適時地插入新的種子點可以在一定程度上避免能量迭代誤差引起的邊緣定位不準確問題，顯然，在尖點處自動插入新種子點則可以改善邊緣定位準確性。在交互過程中，跟蹤從種子點到當前點的路徑，若發(fā)現(xiàn)路徑方向發(fā)生劇烈的改變，則在方向改變處設置新的種子點。判斷方向是否改變的一般方法是計算相鄰點間的角度，但在交互中顯然不能滿足實時性要求，因此，本文通過相鄰點的變號情況（在八鄰域中，相鄰兩點坐標通過+1，0，1來表示，若兩鄰點“坐標值”發(fā)生變化，即為變號）來判斷是否發(fā)生方向劇烈改變。由于交互中從邊緣點到非邊緣點也會發(fā)生方向劇烈改變，在實際應用中，從種子點到當前點，若累計發(fā)生兩次方向劇烈改變，則在第一次發(fā)生改變的位置設置種子點。綜上述，我們的能量迭代最終算法如下：1）初始
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