[发明专利]一种基于回溯累加的曲线检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及信息科学技术领域，尤其涉及一种基于回溯累加的曲线检测方法。

背景技术

目前，最短路径技术在检测图像中的简单开曲线方面有比较好的应用。最短路径技术可以用来搜索一条路径并且使得搜索的总能量最小，可以表示为如下数学问题来解决：

Ups(p)=minA(pS,p){E(l)}=minA(ps,p){∫Ω(P(l(s))+ω)ds}---(1)]]>

其中，表示为起点p_s到任意点p的最小能量，A(p_s,p)表示起点p_s到图像中任意点p的路径集合，E(l)为曲线l的能量，l(s)∈Rⁿ是在弧长s时的参数化形式，P(l(s))表示势能，ω为修正项。

由于使用能量最小化准则，短路径技术最早被用于活动边缘模型，通过最小化内能和外能来提取曲线，但是活动边缘模型对初始的活动边缘的位置比较敏感。后来，另外一些学者在设定曲线的起点和终点前提下，通过解Eikonal方程来使得总能量最小，从而获得曲线，但由于该方法与活动边缘的相关性在连续区域内较容易受影响。最近也有些学者提出了一些使用较少先验信息的方法，例如一种被称为基于关键点检测的最短路径方法，只需要提供一个起点就可以向前搜索出整条曲线，但仍然需要已知曲线的长度来终止整个搜索过程。

不难发现这些方法需要较多的先验知识，比如需要给定曲线的起点和终点，在只给定一个起点的情况下，还需要曲线的长度来作为先验条件。当曲线拥有很多分叉时，对于每一个分叉都需要一个末端点才能获得较好的检测结果。

因此，目前在曲线检测方面的主要研究就在于在只需要很少先验知识的前提下，仍然能获得很好的曲线提取效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有曲线检测方法对先验知识的依赖，于是提出一种只需获知一个起点的前提下，能够高效提取图像中的曲线的基于回溯累加的曲线检测方法。所谓回溯累加指的是：在最短路径搜索之后，对于每个点反向回溯到起点或者一定的点数之后，曲线点会被高频访问，而非曲线点则被访问较少这一特征，从而成功地将曲线点与非曲线点分开，最终绘制出曲线轮廓。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明基于回溯累加的曲线检测方法，包括以下步骤：