【正文】 離的跟蹤方法。顯 然，全向跟蹤是改變了鄰域定義和跟蹤準(zhǔn)則的一種光柵跟蹤法。 具體步驟： (1)按光柵掃描方式對(duì)圖像進(jìn)行掃描，用檢測(cè)閾值找出一個(gè)起始跟蹤的 流動(dòng)點(diǎn) (沿被檢測(cè)曲線流動(dòng) )。 (2)選取一個(gè)適當(dāng)?shù)?、能進(jìn)行全向跟蹤的鄰域定義 (例如八鄰域 )和一個(gè) 適當(dāng)?shù)母櫆?zhǔn)則 (例如灰度閾值、對(duì)比度和相對(duì)流動(dòng)點(diǎn)的距離等 )，對(duì)流動(dòng) 點(diǎn)進(jìn)行跟蹤。在跟蹤過(guò)程中，若： (a)遇到了分支點(diǎn)或者若干曲線的交點(diǎn) (即同時(shí)有幾個(gè)點(diǎn)都跟蹤一個(gè) 流動(dòng)點(diǎn) )，則先取其中和當(dāng)前流動(dòng)點(diǎn)性質(zhì)最接近的作為新的流動(dòng)點(diǎn)，繼 續(xù)進(jìn)行跟蹤。而把其余諸點(diǎn)存儲(chǔ)起來(lái)，以備后面繼續(xù)跟蹤。如果在跟蹤 過(guò)程中又遇到了新的分支或交叉點(diǎn)，則重復(fù)上面的處理步驟。當(dāng)按照跟 蹤準(zhǔn)則沒(méi)有未被檢測(cè)過(guò)的點(diǎn)可接受為對(duì)象點(diǎn)時(shí)，一個(gè)分支曲線的跟蹤便 已結(jié)束。 (b)在一個(gè)分支曲線跟蹤完畢以后，回到最近的一個(gè)分支點(diǎn)處，取 出另一個(gè)性質(zhì)最接近該分支點(diǎn)的像素作為新的流動(dòng)點(diǎn)，重復(fù)上述跟蹤程 序。 (c)當(dāng)全部分支點(diǎn)處的全部待跟蹤點(diǎn)均已跟蹤完畢，便返回第一 步，繼續(xù)掃描，以選取新的流動(dòng)點(diǎn) (不應(yīng)是已接收為對(duì)象的點(diǎn) )。 (3)當(dāng)整幅圖像掃描完成時(shí)，跟蹤程序便結(jié)束。 特點(diǎn)是： 全向跟蹤改進(jìn)了光柵掃描跟蹤法，跟蹤時(shí)把初始點(diǎn)的八鄰點(diǎn)全 部考慮進(jìn)行跟蹤。 區(qū)域生長(zhǎng)法 算法實(shí)現(xiàn)步驟： 1）根據(jù)圖像的不同應(yīng)用選擇一個(gè)或一組種子，它或者是最亮或最暗的 點(diǎn)，或者是位于點(diǎn)簇中心的點(diǎn) 。 2）選擇一個(gè)描述符（條件）； 3）從該種子開(kāi)始向外擴(kuò)張，首先把種子像素加入結(jié)果集合，然后不斷 將與集合中各個(gè)像素連通、且滿足描述符的像素加入集合 4）上一過(guò)程進(jìn)行 到不再有滿足條件的新結(jié)點(diǎn)加入集合為止。 區(qū)域 A 區(qū)域 B 種子像素 種子像素 區(qū)域分割 分裂合并法 算法實(shí)現(xiàn)： 1）對(duì)圖像中灰度級(jí)不同的區(qū)域，均分為四個(gè)子區(qū)域； 2）如果相鄰的子區(qū)域所有像素的灰度級(jí)相同，則將其合并； 3）反復(fù)進(jìn)行上兩步操作，直至不再有新的分裂與合并為止。 實(shí)際應(yīng)用中還可作以下修改： P(Ri)的定義為： 1）區(qū)域內(nèi)多于 80%的像素滿足不等式 |zjmi|=2σi，其中， zj是區(qū)域 Ri中第 j個(gè)點(diǎn)的灰度級(jí)， mi是該區(qū)域的平均灰度級(jí)， σi是區(qū)域的灰度級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)方差。 2）當(dāng) P(Ri)=TRUE時(shí)，將區(qū)域內(nèi)所有像素的灰度級(jí)置為 mi。 Hough變換檢測(cè)法 ? 問(wèn)題的提出 ? Hough變換的基本思想 ? 算法實(shí)現(xiàn) ? Hough變換的擴(kuò)展 問(wèn)題的提出 在找出邊界點(diǎn)集之后，需要連接形成完整的邊界圖形描述。 Hough變 換是一種能夠在檢測(cè)邊界的同時(shí)完成邊界的封閉變換。 Hough變換的基本思想 其基本思想是：對(duì)于邊界上的 n個(gè)點(diǎn)的點(diǎn)集，找出共線的點(diǎn)集和直線 方程。對(duì)于直角坐標(biāo)系中的一條直線 l，可用 ρ、 θ來(lái)表示該直線，且直 線方程為： 其中， ρ為原點(diǎn)到該直線的垂直距離， θ為垂線與 x軸的夾角，這條直線 是唯一的。構(gòu)造一個(gè)參數(shù) ρθ的平面，從而有如下結(jié)論 ： ??? s inc o s yx ??對(duì)應(yīng)一條直線 θ ρ (ρ,θ) 直角坐標(biāo)系中的一條直線對(duì)應(yīng)極坐標(biāo)系中的一點(diǎn)，這種線到點(diǎn)的變換就是Hough變換 算法實(shí)現(xiàn) 使用交點(diǎn)累加器，或交點(diǎn)統(tǒng)計(jì)直方圖，找出相交線段最多的參數(shù)空間的 點(diǎn)，然后找出該點(diǎn)對(duì)應(yīng)的 xy平面的直線線段。 算法步驟： 1）在 ρ、 θ的極值范圍內(nèi)對(duì)其分別進(jìn)行 m， n等分，設(shè)一個(gè)二維數(shù)組的 下標(biāo)與 ρi、 θj的取值對(duì)應(yīng)； 2）對(duì)圖像上的所有邊緣點(diǎn)作 Hough變換，求每個(gè)點(diǎn)在 θj(j＝ 0,1,…,n) Hough變換后的 ρi ，判斷 (ρi、 θj)與哪個(gè)數(shù)組元素對(duì)應(yīng)，則讓該數(shù)組元素 值加 1； 3）比較數(shù)組元素值的大小，最大值所對(duì)應(yīng)的 (ρi、 θj)就是這些共線點(diǎn) 對(duì)應(yīng)的直線方程的參數(shù)。 算法特點(diǎn)： 1） 對(duì) ρ、 θ量化過(guò)粗，直線參數(shù)就不精確，過(guò)細(xì)則計(jì)算量增加。因 此，對(duì) ρ、 θ量化要兼顧參數(shù)量化精度和計(jì)算量。 2） Hough變換檢測(cè)直線 的抗噪性能強(qiáng)，能將斷開(kāi)的邊緣連接起來(lái)。 3）此外 Hough變換也可用來(lái)檢 測(cè)曲線。 Hough變換的擴(kuò)展 Hough變換不只對(duì)直線，也可以用于圓的檢測(cè)： （ x – a） 2 + (y b)2 = R2 這時(shí)需要三個(gè)參數(shù) (a,b,R)的參數(shù)空間。 如像找直線那樣直接計(jì)算，計(jì) 算量增大，不合適。 解決途徑： 若已知圓的邊緣元 (當(dāng)然圖中還有其它非圓的邊沿點(diǎn)混在一起 )，而且邊 緣方向已知，則可減少一維處理，把上式對(duì) x取導(dǎo)數(shù)，有： 這表示參數(shù) a和 b不獨(dú)立，只需用二個(gè)參數(shù) (例如 a和 R)組成參數(shù)空間，計(jì)算 量就縮減很多。 0)(2)(2 ????? dxdybyax2. 用于橢圓檢測(cè) 設(shè)橢圓方程為： 取導(dǎo)數(shù)有： 只有三個(gè)獨(dú)立參數(shù)。只需要從 (a , b , x0 , y0)中選擇三個(gè)參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)即可。 1)()( 220220 ????byyaxx02 02 0 ????? dxdyb yya xx3. 用于任意曲線檢測(cè) 在形狀物中可確定一個(gè)任意點(diǎn) (xc , yc)為參考點(diǎn)，從邊界上任一點(diǎn) (x , y) 到參考點(diǎn) (xc , yc)的長(zhǎng)度為 r,它是 φ 的函數(shù)，如： φ 是 (x , y)邊界點(diǎn)上的梯度方向。通常是把 r表為 φ 的參數(shù) r(φ ), (xc , yc)到邊 界連線的角度為 α (φ )，則 (xc , yc)應(yīng)滿足下式： 設(shè)某已知特殊邊界 R，可按 φ 的大小列成一個(gè)二維表格，即 φ i～ (a , r)表， φ i確定后可查出 a和 r，經(jīng)上 式計(jì)算可得到 (xc , yc)。 對(duì)已知形狀建立了 R表格后，開(kāi)辟一個(gè)二維存儲(chǔ)區(qū)，對(duì)未知圖像各點(diǎn)都 來(lái)查已建立的 R表，然后計(jì)算 (xc , yc)，若未知圖像各點(diǎn)計(jì)算出的 (xc , yc)很集 中，就表示已找到該形狀的邊界。集中的程度就是找最大值。 aryyarxxccs i n)(c os)(??????具體步驟如下： (1)對(duì)將要找尋的某物邊界建立一 R表，這是一個(gè)二維表，以 φ i的步進(jìn)值求 r和 α ； (2)在需要判斷被測(cè)圖像中有無(wú)已知某物時(shí)，也可對(duì)該圖某物各點(diǎn)在內(nèi)存中建立一存儲(chǔ)區(qū)，存儲(chǔ)內(nèi)容是累加的。把 xc , yc從最小到最大用步進(jìn)表示，并作為地址，記作 A(xcmin～ max, ycmin～ max),存儲(chǔ)陣列內(nèi)容初始化為零； (3)對(duì)圖像邊界上每一點(diǎn) (xi , yi)，計(jì)算 φ (x)，查原來(lái)的 R計(jì)算 (xc , yc)； (4)使相應(yīng)的存儲(chǔ)陣列 A(xc , yc)加 1，即 (5)在陣列中找一最大值，就找出了圖像中符合要找的某物體邊界。 ? ?? ?)(s i n)()(c os)(????aryyarxxcc????1),(),( ?? cccc yxAyxA謝 謝