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1、第六章 图像分割和分析6.2 特征表示与描述6.2.1 特征表示与描述的基本概念 6.2.2 表示方法 6.2.3 边界描述符 6.2.4 区域描述符 6.2.5 关系描述符第六章 图像分割和分析6.2.1 特征表示与描述的基本概念 图像分割结果是得到了区域内像素集合，或位于 区域边界上的像素集合。 把图像分割后，为了进一步的识别等处理，分割 后的图像一般要进行表示和描述。第六章 图像分割和分析 表示是直接具体地表示目标，好的表示方法应具有 节省存储空间、易于特征计算等优点。一般情况下 ： 1）如果关注的焦点是形状特性，选择外部表示方 式。 2）如果关注的焦点是反射率特性，如颜色、纹理 时，选
2、择内部表示方式。6.2.1 特征表示与描述的基本概念表示第六章 图像分割和分析6.2.1 特征表示与描述的基本概念外部特征来进行表示举例： 第六章 图像分割和分析描述 描述是较抽象地表示目标。好的描述应在尽可能区别不同目标的基础上对目标的尺度、平移、 旋转等不敏感，这样的描述比较通用。 描述也可分为对边界的描述和对区域的描述。几何形状属于外部描述。灰度和纹理属于内部描 述。此外，边界和边界或区域和区域之间的关系也 常需要进行描述 。 6.2.1 特征表示与描述的基本概念第六章 图像分割和分析6.2.2 表示方法6.2.2.1 链码 6.2.2.2 多边形逼近 6.2.2.3 外形特征 6.2.
3、2.4 边界分段 6.2.2.5 区域骨架第六章 图像分割和分析6.2.2.1 链码(Chain Codes)1 链码定义：1）链码是一种边界的编码表示法。2）用边界的方向作为编码依据，简化边界的描 述。一般描述的是边界点集。01234-链码014672358-链码第六章 图像分割和分析6.2.2.1 链码 链码举例：4-链码：000033333322222211110011第六章 图像分割和分析6.2.2.1 链码2 算法：给每一个边界线段一个方向编码。 有4-链码和8-链码两种编码方法。 从起点开始，沿边界编码，至起点被重新 碰到，结束一个对象的编码。第六章 图像分割和分析6.2.2.1
4、链码问题1： 1）链码相当长。 2）噪声会产生不必要的链码。 改进1： 1）加大网格空间。 2）依据原始边界与格点的接近程度，来确 定新点的位置。第六章 图像分割和分析 链码举例：4-链码：0033322211014-链码：0000333333222222111100116.2.2.1 链码第六章 图像分割和分析6.2.2.1 链码问题2： 1）由于起点的不同，造成编码的不同。 2）由于旋转角度的不同，造成编码的不同。 改进2： 1）通过使用链码的循环一阶差分代替链码本身，解决 旋转问题。 2）对起点重新定义，使得到的循环差分链码对应的整 数值最小。这样得到的最小循环差分链码称为形状数 。第六
5、章 图像分割和分析6.2.2.1 链码 循环一阶差分链码：用相邻链码的差代替链码。 例如：4-链码 10103322 循环一阶差分为： 33133030 循环一阶差分：1 - 2 = -1(3) 3 - 0 = 30 - 1 = -1(3) 3 - 3 = 01 - 0 = 1 2 - 3 = -1(3)0 - 1 = -1(3) 2 - 2 = 04-链码 ：10103322 循环首差 ：33133|030 形状数 ：03033133（数值最小）第六章 图像分割和分析6.2.2.2 多边形逼近(Polygonal Approximations)基本思想：用一包含尽量少线段的多边形， 来刻画边
6、界形状的本质。 寻找最小基本多边形的方法一般有两种： 1）点合并法 2）边分裂法第六章 图像分割和分析6.2.2.2 多边形逼近1 点合并法 1) 算法：RR M-1的部分舍去不予计 算。由于傅立叶变换中高频部分对应于图像的细节描述， 因此M取得越小，细节部分丢失得越多。M=4M=61M=62N=64第六章 图像分割和分析6.2.3.3 傅立叶描述符3 使用价值（1）较少的傅立叶描述符（如4个），就可以获 取边界本质的整体轮廓。 （2）这些带有边界信息的描述符，可以用来区分 明显不同的边界。第六章 图像分割和分析6.2.3.3 傅立叶描述符4 优点 （1）使用复数作为描述符，对于旋转、平移、放
7、缩 等操作和起始点的选取不十分敏感。 （2）几何变换的描述符可通过对函数作简单变换来 获得。下表表示傅立叶描述符的基本性质：几何变换变换边边界傅立叶描述符 原形s(k)a(u) 旋转转sr(k)=s(k)ejar(u) = a(u)ej 平移st(k)=s(k)+ xyat(u) = a(u)+ xy(u) 放缩缩ss(k)=s(k)as(u) = a(u) 起点sp(k)=s(k-k0)ap(u) = a(u)e-j2k0u/N第六章 图像分割和分析6.2.3.3 矩(Moments)1 基本思想：将描述形状的任务减化为描述一个一维函数， 边界段的形状可以用矩来量化地描述。 2 矩的定义： 把边界当作直方图函数：g(r)rg(r)第六章 图像分割和分析6.2.3.4 矩这里L是边界上点的数目, n(r)是边界的n阶矩。其中
