特征表示與描述ppt課件(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 p2 p1 p8 p3 p4 p7 p6 p5 3.2 特征表示與描述 特征表示與描述 :表示法設計 ? 區域骨架 – 細化算法 細化算法的一輪操作包括： ?按操作 1， 給邊界點打標記 ——刪除點 ?按操作 2， 給邊界點打標記 ——刪除點 ?這個基本過程反復進行 ， 直至沒有點可以刪除為止 。 此時算法終止 。 3.2 特征表示與描述 表示法設計 – 例 : 3.2 特征表示與描述 ?由骨架可恢復出原始區域 ?沿骨架作相切圓，取包絡 3.2 特征表示與描述 表示法設計 3.2 特征表示與描述 傅立葉變換表達 1）基本思想： （ 1）對于 XY平面上的每個邊界點，將其坐標用復數表示為： s(k) = x(k) + jy(k) k=0,1,… ,N1 y0 y1 x0 x1 jy x x(k) = xk y(k) = yk 3.2 特征表示與描述 傅立葉變換表達 1）基本思想： （ 2）進行離散傅立葉變換 N1 a(u) =1/N ∑ s(k)exp(j2?uk/N) u=0,1,… ,N1 u=0 N1 s(k) = ∑a(u)exp(j2 ?uk/N) k=0,1,… ,N1 u=0 系數 a(u)被稱為邊界的 傅立葉描述子 3.2 特征表示與描述 傅立葉變換表達 1）基本思想： （ 3）選取整數 M?N1，進行逆傅立葉變換（重構） M1 s’(k) = ∑a(u)exp(j2 ?uk/N) k=0,1,… ,N1 u=0 這時，對應于邊界的點數沒有改變，但在重構每一個點所需要的計算項大大減少了。如果邊界點數很大， M一般選為 2的指數次方的整數。 3.2 特征表示與描述 傅立葉變換表達 2） M的選取與描述符的關系 在上述方法中，相當于對于 u M1的部分舍去不予計算。由于傅立葉變換中高頻部分對應于圖像的細節描述，因此 M取得越小，細節部分丟失得越多。 M=4 M=61 M=62 N=64 3.2 特征表示與描述 傅立葉變換表達 3）使用價值 （ 1）較少的傅立葉描述子（如 4個），就可以獲取邊界本質的整體輪廓 （ 2）這些帶有邊界信息的描述子，可以用來區分明顯不同的邊界 3.2 特征表示與描述 傅立葉變換表達 4）優點 （ 1）使用復數作為描述符，對于旋轉、平移、放縮等操作和起始點的選取不十分敏感。 （ 2）幾何變換的描述子可通過對函數作簡單變換來獲得 幾何變換 傅立葉描述子 原形 a(u) 旋轉 a(u) = a(u) ej? 平移 a(u) = a(u) + ?xy?(u) 放縮 a(u) = ?a(u) 起點 a(u) = a(u) ej2?k0u/N 3.2 特征表示與描述 邊界描述子 3.2 特征表示與描述 邊界描述子 1.）邊界的長度 ?邊界 /輪廓長度（區域周長） ?對區域 R，輪廓點 P： ① P本身屬于 R ② P的鄰域中有象素不屬于 R RPPPPPPPPPPPPP 3.2 特征表示與描述 邊界描述子 1） 邊界的長度 ?!!! 區域的輪廓點和內部點要采用不同的 連通性來定義 (1) 內部點 8方向連通，輪廓為 4方向連通 (2) 內部點 4方向連通，輪廓為 8方向連通 PPPPPPPRRPPPP PPPPP P3.2 特征表示與描述 邊界描述子 1） 邊界的長度 (1) 4方向連通輪廓 B4 (2) 8方向連通輪廓 B8 使用單位長鏈碼 2個象素間直線段 2個象素間對角線段 }0),(|),{( 84 ??? ? RyxNRyxB}0),(|),{( 48 ??? ? RyxNRyxB? ? ? ?)()(2)()( D11411 kkkkkkkk yxNyxkyxNyxkB ,|,| ?? ???? ??3.2 特征表示與描述 邊界描述子 2） 邊界的直徑 邊界上相隔最遠 2點之間的距離 距離度量： DE()， D4()， D8() E = 5 . 8 3= 6 . 2 4= 8 . 0 04D iaB ( )D ia B )(BB )(D ia 8BbBbbbDBD ia jijidjid ??? ,)],([m a x)( ,3.2 特征表示與描述 邊界描述子 3.）曲率 斜率、曲率、角點（局部特性） 斜率：輪廓點的（切線）指向 曲率：斜率的改變率 曲率大于零，曲線凹向朝著法線正向 曲率小于零，曲線凹向朝著法線負向 角點：曲率的局部極值點 3.2 特征表示與描述 邊界描述子 – 邊界的曲率 ： 曲率被描述為斜率的變化率 。 近似用相鄰邊界線段 （ 描述為直線 ） 的 斜率差 作為在邊界線交點處的 曲率描述子 。 交點 a處的曲率為 dk = k1 – k2 其中 k k2 為相鄰線段的斜率 a k1 k2 3.2 特征表示與描述 邊界描述子 – 邊界的凸線段點 ： 當頂點 p上的曲率是非負時 ， 稱其為凸線段上的點 – 邊界的凹線段點 ： 當頂點 p上的曲率為負時 ， 稱其為凹線段上的點 P1 P2 3.2 特征表示與描述 邊界描述子 ——鏈碼的實用化 – 形狀數定義： 最小循環首差鏈碼 。 ?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 邊界描述子 – 形狀數定義： 例如： 4鏈碼 ： 10103322 循環首差 ： 33133|030 形狀數 ： 03033133 – 形狀數序號 n的定義： 形狀數中阿拉伯數字的個數 。 上例序數為 8 對于封閉邊界序號一定是偶數 。 如 order 8。 3.2 特征表示與描述 邊界描述子 – 序號為 8的形狀數舉例： 序號 4 鏈碼： 0321 首差： 3333 形狀： 3333 序號 6 鏈碼： 003221 首差： 303303 形狀： 033033 序號 8 鏈碼： 00032221 首差：