基于八邻域跟踪算法的封闭区域几何尺寸测量.pdfVIP

学兔兔 第6期(总第 181期) 机 械 工 程 与 自动 化 NO．6 2013年 12月 MECHANICAL ENGlNEERING AUT()MATI()N Dec． 文章编号：1672—6413(2013)06—0170—02 基于八邻域跟踪算法的封闭区域几何尺寸测量 冯彦铭，谢家龙，李林升，林国湘 (南华大学 机械Z-程学院．湖南 衡阳 421001) 摘要：提 出了基于八邻域跟踪算法 的任意形状封 闭区域几何尺寸测量。首先对 目标 图像进行二值化 ．然后再 利用八邻域跟踪 目标区域边缘得到 目标边缘坐标点，最后根据欧氏距离公式和格林公式计算 目标区域 的周长 和面积。该方法实现容易、计算结果准确、测量精度较高，为 图像 的进一步分析提供 了依据。 关键词 ：模式识别 ；图像处理 ；几何测量 ；边缘跟踪 中图分类号 ：TP391 文献标识码 ：B 0 引言 所有像素点的扫描 ，使轮廓跟踪效率得到了一定 的提 在 图像测量 中，常对图像的边界进行跟踪提取 ，得 高 ，但是需要对每个边界像素周围的 8个点进行判断， 到 目标 区域的边缘坐标 点，从而获得 目标 区域的面积 计算量仍 比较大。因此，为提高跟踪效率 、减少运算时 和周长等信息，而 目标 区域的这些信息是识别 目标 的 间，本文采用八邻域轮廓跟踪方法对 目标边缘进行轮 一 个非常重要的特征，需要根据 目标区域的面积、周长 廓跟踪。 等相关特征识别 目标 。因此 ，目标 区域面积及周长 的 在图像处理中，图像上某个像素的点有 8种可能 精确计算对准确识别 目标区域具有十分重要 的意义。 的方向点与其相接 ，如图 1所示 ，将这 8个方向链码分 针对任意封闭区域几何参数的测量，人们做了大 别命名为 1、2、3、4、5、6、7、8，分别表示像素点的正右 量的研究工作 1【]。在文献[6]中，采用 Freeman链码 方、右上方 、正上方、左上方、正左方 、左下方、正下方 、 来计算图像 中多个 区域面积 ，Freeman轮廓跟踪时需 右下方，如图 2所示。 要对每个边界像素 (8个点邻域点)进行判断，计算时 间较长；文献[7]中提出的方法，首先利用边界点的前 3 级矢量与次级矢量判断出边界 内像素，然后，将边界内 ＼L，／● 像素总数与边界像素总数相加 ，所得总和再乘像素面 5 积得到测量区域的面积，此方法是一种简单、可靠 、有 ／＼ 效的方法 ，但计算方法 比较复杂，计算量比较大 ，不实 用 。针对上述问题，本文提出了基于八邻域跟踪的 目 标区域几何参数测量方法，该方法边缘跟踪速度快 、算 图 l 八连接 图 2 链 码 定义 法实现容易、计算结果较准确。 为了对 目标区域边界进行编码 ，首先设定 目标 区 1 八邻域跟踪 域为二值图象，设前景为 “0”，背景为 “l”。选如图3所 轮廓跟踪的方法主要有扫描线轮廓法、Freeman 示为 目标边界 ，对其作八邻域跟踪，其步骤如下 ：①按 链码表示法L8]和八邻域法等 。扫描线轮廓法简单 ，容 照从左到右 、从下到上 的扫描方式对 目标 区域边缘像