[发明专利]一种三维二值图像完全距离变换的方法

权利要求书

1.一种三维二值图像完全距离变换的方法，所述三维二值图像的尺寸为m×n×s，其特征在于，包括：

将所述三维二值图像沿其中一轴分割成相应个数的二维二值图片；

分别计算分割的每一二维二值图片中各个像素的二维完全距离变换；

根据第二目标像素与需要计算三维完全距离变换的第一像素的完全距离，及所述第二目标像素在所述三维二值图像中的三维完全距离变换值，确定所述第一像素的第一最近背景像素范围；

确定所述第一像素在所述第一最近背景像素范围中的各个二维二值图片中的投影像素的二维完全距离变换值；

根据所述确定的第一像素在所述第一最近背景像素范围中各个二维二值图像的投影像素的二维完全距离变换值，确定出所述三维二值图像中距离所述第一像素最近的第一背景像素，计算所述第一背景像素与所述第一像素的第一完全距离，并将所述第一完全距离作为所述第一像素的三维完全距离变换值。

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述第二目标像素在所述三维二值图像中的三维完全距离变换值为r₁，所述根据第二目标像素与第一像素的完全距离，及所述第二目标像素在所述三维二值图像中的三维完全距离变换值，确定所述第一像素的第一最近背景像素范围具体包括：

确定所述第一像素与所述第二目标像素的完全距离r₂；

所述第一最近背景像素范围为以所述第一像素为球心，以r₁+r₂为半径的球O₁的外切正方体所围成的区域；或，所述第一最近背景像素范围为以所述第二目标像素为球心，以r₁为半径的球O₂的内接正方体与所述球O₁的外切正方体所围成的区域；或，所述第一最近背景像素范围为以所述第一像素为球心，以|r₁-r₂|为半径的球O₃的内接正方体与所述球O₁的外切正方体所围成的区域。

3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述三维二值图像沿z轴分割成s张二维二值图片，所述第一最近背景像素范围是以所述第一像素为球心，以r₁+r₂为半径的球O₁的外切正方体所围成的区域，所述第一像素所在的二维二值图片为z₀，所述确定所述第一像素在所述第一最近背景像素范围中的各个二维二值图片中的投影像素的二维完全距离变换值具体包括：

以所述二维二值图片z₀为对称中心沿z轴方向从里到外依次确定所述第一像素在二维二值图片z₀+r_x中的投影像素的二维完全距离变换值的平方DR_x²，并记录确定的二维完全距离变换值的平方，r_x=0,±1,±2,…,±(r₁+r₂)；

判断DR_x²是否满足如果是，则停止确定第一像素分别在二维二值图片z₀±(r_x+1)直至二维二值图片z₀±(r₁+r₂)中投影像素的二维完全距离变换值，如果否，则继续确定第一像素分别在二维二值图片z₀±(r_x+1)中投影像素的二维完全距离变换值，直至确定出所述第一像素在二维二值图片z₀±(r₁+r₂)中的投影像素的二维完全距离变换值为止。

4.根据权利要求3所述方法，其特征在于，所述根据所述第一像素在所述第一最近背景像素范围中各个二维二值图像的投影像素的二维完全距离变换值，确定出所述三维二值图像中距离所述第一像素最近的第一背景像素具体包括：

利用公式min{DR_x²+|z_x-z₀|²}，其中z_x∈第一最近背景像素范围中z的取值范围，确定出与第一像素距离最近的第一背景像素；

利用公式计算出第一完全距离。