特征表示與描述ppt課件(已修改)

　

【正文】 3.2 特征表示與描述 ? 圖像分析系統的構成 知識庫 特征表示與描述 預處理 分割 低級處理 高級處理 中級處理 識別 與 解釋 結果 圖像獲取 問題 3.2 特征表示與描述 特征表示與描述 特征表示與描述的基本概念 表示法設計 邊界描述子 區域描述子 關系描述子 3.2 特征表示與描述 特征表示與描述的基本概念 ? 基本概念 – 特征表示與描述的定義： 把圖像分割后，為了進一步的處理， 分割后的圖像一般要進行形式化的表達和描述 – 解決形式化表達問題一般有兩種選擇： 1）根據區域的 外部特征 來進行形式化表示 2）根據區域的 內部特征 （比較區域內部的象素值）來來進行形式化表示 3.2 特征表示與描述 特征表示與描述的基本概念 ? 基本概念 – 選擇表達方式，要本著使數據變得更有利于下一步的計算工作。下一步工作是基于所選的表達方式描述這個區域，一般情況下： 1）如果關注的焦點是形狀特性，選擇 外部表示方式 2）如果關注的焦點是反射率特性，如顏色、紋理時，選擇 內部表示方式 3）所選表示方式，應該對 尺寸、變換、旋轉 等變量盡可能的不敏感 3.2 特征表示與描述 特征表示與描述的基本概念 ? (1) 參數邊界：將目標的輪廓線表示為參數曲線 ? (2) 邊界點集合：各點間沒有順序 ? (3) 曲線逼近：用幾何基元近似地逼近 3.2 特征表示與描述 表示法設計 ? 基于邊界的表示法設計 3.2 特征表示與描述 表示法設計 – 定義： 1）鏈碼是一種 邊界的編碼表示法 。 2） 用邊界的方向作為編碼依據 。為簡化邊界的描述。 一般描述的是邊界點集 。 0 1 2 3 0 1 4 6 7 2 3 5 4鏈碼 8鏈碼 3.2 特征表示與描述 表示法設計 ? 鏈碼舉例： 4鏈碼： 000033333322222211110011 3.2 特征表示與描述 表示法設計 – 算法： ?給每一個線段邊界一個方向編碼 。 ?有 4鏈碼和 8鏈碼兩種編碼方法 。 ?從起點開始 ， 沿邊界編碼 ， 至起點被重新碰到 ， 結束一個對象的編碼 。 3.2 特征表示與描述 表示法設計 – 問題 1： 1） 鏈碼相當長 。 2） 噪音會產生不必要的鏈碼 。 – 改進 1： 1）加大網格空間。 2）依據原始邊界與結果的接近程度，來確定新點的位置。 3.2 特征表示與描述 表示法設計 ? 鏈碼舉例： 4鏈碼： 003332221101 3.2 特征表示與描述 表示法設計 – 問題 2： 1） 由于起點的不同 ， 造成編碼的不同 2） 由于角度的不同 ， 造成編碼的不同 – 改進 2： 1） 從固定位置作為起點 (最左最上 )開始編碼 2） 通過使用鏈碼的首差代替碼子本身的方式 3.2 特征表示與描述 表示法設計 – 循環首差鏈碼： 用相鄰鏈碼的差代替鏈碼 例如： 4鏈碼 10103322 循環首差為： 33133030 循環首差： 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 表示法設計 103102 23( 2 ) 1 0 1 0 3 3 2 23 3 1 3 3 0 3 02103 3 1 3 3 0 3 010233( 3 ) 2 1 2 1 0 0 3 3左轉9 0。3.2 特征表示與描述 鏈碼平滑 將原始的鏈碼序列用較簡單的序列代替 虛線箭頭：原始的在象素 p和 q之間的 8連通鏈碼 實線箭頭：用來替換原始序列的新序列 ( a ) ( b ) ( c ) ( d ) ( e )pq qp p qqppq 表示法設計 3.2 特征表示與描述 表示法設計 鏈碼平滑示例 空心圓：平滑后被除去的原輪廓點 ( b )( a )3.2 特征表示與描述 表示法設計 – 基本思想：用最少的多邊形線段 ， 獲取邊界形狀的本質 。 – 尋找最小基本多邊形的方法一般有兩種： 1） 點合成法 2） 邊分裂法 3.2 特征表示與描述 表示法設計 – 點合成 算法思想舉例： R R T 3.2 特征表示與描述 表示法設計 – 點合成算法： 1） 沿著邊界選兩個相鄰的點對 ， 計算 首尾連接直線段 與 原始折線段 的誤差 R。 2） 如果誤差 R小于預先設置的閾值 T。 去掉中間點 ，選新點對與下一相鄰點對 ， 重復 1） ；否則 ， 存儲線段的參數 ， 置誤差為 0， 選被存儲線段的終點為起點 ， 重復 1） 2） 。 3） 當程序的第一個起點被遇到 ， 程序結束 。 R R T 3.2 特征表示與描述 表示法設計 – 點合成算法的問題： 頂點一般不對應于邊界的拐點 （ 如拐角 ） 。 因為新的線段直到超過誤差的閾值才開始 。 下面講到的 分裂法 可用于緩解這個問題 3.2 特征表示與描述 表示法設計 – 邊分裂算法思想舉例： 3.2 特征表示與描述 表示法設計 – 邊分裂算法： （ 1） 連接邊界線段的兩個端點 （ 如果是封閉邊界 ， 連接最遠點 ） ； （ 2） 如果最大正交距離大于閾值 ， 將邊界分為兩段 ， 最大值點定位一個頂點 。 重復 （ 1） ； （ 3） 如果沒有超過閾值的正交距離 ， 結束 。 3.2 特征表示與描述 表示法設計 – 基本思想： 外形特征是一種用一維函數表達邊界的方法 。 基本思想是把邊界的表示降到一維函數 3.2 特征表示與描述 表示法設計 – 函數定義 —— – (1)質心角函數：邊上的點到質心的距離 r， 作為夾角的 ?的函數 r(?) A ? r ? r(?) 2? A 3.2 特征表示與描述 表示法設計 – 舉例： A ? r ? r(?) 2? A 3.2 特征表示與描述 表示法設計 – 問題：函數過分依賴于旋轉和比例的變化 – 改進： ?對