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1、第13章,第13章 目标表达和描述,通过图像分割可得到图像中感兴趣的区域，即目标 先需要将目标标记出来，这时主要考虑目标像素的连通性。在此基础上，可以对目标采取合适的数据结构来表达，并采用恰当的形式描述它们的特性 目标表达是直接具体地表示目标，目标描述是较抽象地表示目标特性,第13章,第13章 目标表达和描述,13.1 目标标记 13.2 基于边界的表达 13.3 基于区域的表达 13.4 基于边界的描述 13.5 基于区域的描述,第13章,像素标记 一种逐像素进行判断的方法 对一幅二值图像从左向右、从上向下进行扫描（起点在图像的左上方）。检查当前正被扫描的像素与在它之前扫描到的若干个近邻像素
2、的连通性。当前正被扫描像素的灰度值为1，则将它标记为与之相连通的目标像素，如果它与两个或多个目标相连通，则认为这些目标实际是同一个，并把它们连接起来；如果发现了从背景像素到一个孤立目标像素的过渡，就赋一个新的目标标记,13.1 目标标记,第13章,技术分类 (1) 参数边界：将目标的轮廓线表示为参数曲线 (2) 边界点集合：将轮廓线表示为边界点的集合 (3) 曲线逼近：利用几何基元去近似地逼近,13.2 基于边界的表达,第13章,链码 利用一系列具有特定长度和方向的相连的直线段来表示目标的边界 每个线段的长度固定而方向数目取为有限，所以只有边界的起点需用（绝对）坐标表示，其余点都可只用接续方向
3、来代表偏移量,13.2 基于边界的表达,第13章,链码 链码起点归一化 把链码看作一个由各方向数构成的自然数。将这些方向数依一个方向循环以使它们所构成的自然数的值最小,13.2 基于边界的表达,第13章,链码 链码旋转归一化 利用链码的一阶差分来重新构造一个序列（一个表示原链码各段之间方向变化的新序列）这个差分可用相邻两个方向数相减得到,13.2 基于边界的表达,第13章,边界段和凸包 可把边界分解成若干段分别表示。将边界分解为多个边界段可以借助凸包概念来进行 图中五角形S是一个凹体，而五边形H是一个凸体，也是包含S的最小凸形，称为凸包 确定了目标的凸包，就可以将边界分段,13.2 基于边界的
4、表达,第13章,边界标记 产生边界标记的方法很多，基本思想都是借助不同的投影技术把2-D的边界用1-D的较易描述的函数形式来表达 可把2-D形状描述的问题转化为对1-D波形进行分析的问题 投影并不是一种能保持信息的变换，将2-D平面上的区域边界变换为1-D的曲线是有可能丢失信息的,13.2 基于边界的表达,第13章,边界标记 距离为角度的函数 先对给定的目标求出重心，然后做出边界点与重心的距离为角度的函数 这种标记不受目标平移影响，但会随目标旋转或放缩而变化,13.2 基于边界的表达,第13章,边界标记 y-s曲线 沿边界围绕目标一周，在每个位置作出该点切线，该切线与一个参考方向（如横轴）之间
5、的角度值就给出一种标记,13.2 基于边界的表达,第13章,多边形 用多边形去近似逼近边界。多边形是一系列线段的封闭集合，它可用来逼近大多数实用的曲线到任意的精度 基于聚合的最小均方误差线段逼近法,13.2 基于边界的表达,先从点a出发，依次做直线ab，ac，ad，ae等。对从ac开始的每条线段计算前一边界点与线段的距离作为拟合误差,第13章,地标点 一般是一种近似表达方法 地标点的坐标可写入一个n 2的矩阵，每行包含一个地标点的x-和y-实坐标,13.2 基于边界的表达,如对对具有顶点S1 = (1, 1)，S2 = (1, 2)，S3 = (2, 1)的三角形，其地标点表达结果为,第13章
6、,技术分类 (1) 区域分解：将目标区域分解为一些简单单元 (2) 围绕区域：用几何基元填充来表达 (3) 内部特征：由区域内部像素获得的集合,13.3 基于区域的表达,第13章,空间占有数组 方便、简单，并且也很直观 对图像f (x, y)中任1点(x, y)，如果它在给定的区域内，就取f (x, y)为1，否则就取f (x, y)为0,13.3 基于区域的表达,第13章,四叉树 所有的结点可分成3类： 目标结点（用白色表示）； 背景结点（用深色表示）； 混合结点（用浅色表示） 树根对应整幅图，而树叶对应各单个像素或具有相同特性的像素组成的方阵,13.3 基于区域的表达,第13章,围绕区域
7、(1) 外接盒：是包含目标区域的最小长方形 (2) 最小包围长方形：也称围盒。它定义为包含 目标区域的（可朝向任何方向）最小长方形 (3) 凸包：包含目标区域的最小凸多边形,13.3 基于区域的表达,第13章,骨架 具有边界B的区域R的中轴变换 骨架可用一个区域点与两个边界点的最小距离来定义 每个骨架点都保持了其与边界点距离最小的性质，所以如果用以每个骨架点为中心的圆的集合，就可恢复出原始的区域来,13.3 基于区域的表达,第13章,二值目标区域骨架算法 (1.1) 2 N(p1) 6 (1.2) S(p1) = 1 (1.3) p2 . p4 . p6 = 0 (2.3) p2 . p4 .
8、 p8 = 0 (1.4) p4 . p6 . p8 = 0 (2.4) p2 . p6 . p8 = 0,13.3 基于区域的表达,第13章,简单边界描述符 边界的长度 包围区域的轮廓的周长 对一个区域R来说，它的每一个边界像素P都应满足两个条件： P本身属于区域R； P的邻域中有像素不属于区域R 边界B的长度,13.4 基于边界的描述,第13章,简单边界描述符 边界的长度 包围区域的轮廓的周长 对一个区域R来说，它的每一个边界像素P都应满足两个条件： P本身属于区域R； P的邻域中有像素不属于区域R 边界B的长度,13.4 基于边界的描述,第13章,边界矩 目标边界可看作由一系列曲线段组成
9、，对任意一个给定的曲线段都可把它表示成一个1-D函数 f (r)，这里r是个任意变量，取遍曲线段上所有点 用m表示f (r)的均值 f (r)对均值的n阶矩为 2描述了曲线相对于均值的分布情况，而3则描述了曲线相对于均值的对称性,13.4 基于边界的描述,第13章,简单区域描述符 区域面积 区域重心 区域密度特征 积分光密度是一种常用的区域灰度参数，它是所测图像或图像区域中各个像素光密度的和,13.5 基于区域的描述,第13章,拓扑描述符 拓扑学（topology）研究图形不受畸变变形（不包括撕裂或粘贴）影响的性质 欧拉数是一个全局特征参数，描述的是区域的连通性，基于区域内的孔数H和区域内的连通组元的个数C,13.5 基于区域的描述,1，2，1和0,第13章,教程作者（章毓晋）联系信息,通信地址：北京清华大学电子工程系 邮政编码：100084 办公地址：清华大学东主楼，9区307室 办公电话：(010)62781430 传真号码：(010)62770317 电子邮件： 个人主页： （下载更新的讲稿和教程修改表）,
