[发明专利]一种理想边缘仿真图像的生成方法

说明书

本发明提出一种理想边缘仿真图像的生成方法，所述方法包括步骤一、设置生成图像的尺寸，图形边缘内外部灰度值，图形边缘的几何参数和边缘像素切分数目；步骤二、确定图像中各个像素与图形边缘的关系，共分为三类：完全位于图形内部的C类像素，完全位于图形外部的A类像素，被图形边缘穿过的B类像素；步骤三、计算B类像素在图形边缘内部和外部面积所占的权重，确定B类像素的灰度；步骤四、赋予图像中每个像素相应灰度值，生成理想边缘仿真图像。本发明所述方法只要封闭图形的表达式已知，便可以生成边缘的仿真图像。

技术领域

本发明属于图像技术领域，特别是涉及一种理想边缘仿真图像的生成方法。

背景技术

在视觉测量中，通常需要对图像中的特定图形的边缘进行识别从而得到图形的几何参数，因此边缘提取算法是视觉测量中的关键一环。随着测量精度要求提高，像素级提取精度已经无法满足测量要求，为了提高测量精度，出现了大量的亚像素边缘提取方法。为了评定这些亚像素边缘提取算法的精度，需要在对无噪声影响下理想边缘进行识别。因此无法直接对CCD拍摄的图像进行识别，主要原因有两点：首先CCD在成像时受到拍摄角度和光学镜头畸变的影响，照片中的图形参数会发生变形，失去参照标准；其次CCD在成像时不可避免会受到噪声影响。因此需要在CCD相机成像原理的基础上提出一种理想边缘仿真图像的生成方法。

发明内容

本发明目的是为了给亚像素边缘提取算法的精度评定提供几何参数已知的理想边缘图像，基于CCD相机进行成像时采用的方形孔径采样定理，提出了一种理想边缘仿真图像的生成方法。所述方法只要封闭图形的表达式已知，便可以生成边缘的仿真图像。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明提出一种理想边缘仿真图像的生成方法，所述方法包括以下步骤：

步骤一、设置生成图像的尺寸，图形边缘内外部灰度值，图形边缘的几何参数和边缘像素切分数目；

步骤二、确定图像中各个像素与图形边缘的关系，共分为三类：完全位于图形内部的C类像素，完全位于图形外部的A类像素，被图形边缘穿过的B类像素；

步骤三、计算B类像素在图形边缘内部和外部面积所占的权重，确定B类像素的灰度；

步骤四、赋予图像中每个像素相应灰度值，生成理想边缘仿真图像。

进一步地，所述步骤一具体过程为：

所述图形为椭圆，确定生成图像的尺寸M×N pixel，椭圆边缘内部灰度值为g_in，椭圆边缘外部灰度值为g_out，所生成椭圆边缘的长轴为a、短轴为b、椭圆圆心在长轴方向坐标为x₀、短轴方向的坐标为y₀，像素切分数目n。

进一步地，所述步骤二具体过程为：

设图像中任意像素四个角点的坐标为(x_i,y_i)，i＝1,2,3,4，各个像素与图形边缘的关系共分为三类：

第一类，像素的四个角点坐标(x_i,y_i)，i＝1,2,3,4，均满足时，该像素完全位于椭圆外部，定义为A类像素；第二类，像素的四个角点坐标(x_i,y_i)，i＝1,2,3,4，均满足时，该像素完全位于椭圆内部，定义为C类像素；第三类，像素的四个角点坐标(x_i,y_i)，i＝1,2,3,4，存在和时，该像素被椭圆边缘所穿过，定义为B类像素。

进一步地，所述步骤三具体过程为：