[发明专利]一种结合凹点与凹边的凸多边形轮廓的图像分割方法

权利要求书

1.一种结合凹点与凹边的凸多边形轮廓的图像分割方法，其特征在于，包括以下步骤：

(a)提取物体轮廓，将轮廓分为内轮廓和外轮廓；利用向量叉乘的方法查找外轮廓上的凹点；

(b)按照凹点的数量将外轮廓分为四类：第一类，外轮廓上的凹点数目等于0，认为这是一条凸轮廓无需分割；第二类，外轮廓上的凹点数目等于1，认为是误检，不再进行后续分割；第三类，外轮廓上的凹点数目等于2，认为这是两个物体靠在一起形成的轮廓，直接连接这两个凹点将轮廓一分为二，得到两条凸轮廓；第四类，外轮廓上的凹点数目大于2，说明多个物体靠在一起，这种情况需要进一步处理，执行步骤(c)；

(c)对于外轮廓上凹点数目大于2的情况，首先计算外轮廓的凸包；外轮廓上的每个点到凸包边的最近距离定义为该点的凸缺陷，将凸缺陷值超过设定阈值的相邻点构成一条凹边，从而得到若干条凹边；然后将获得的凹点划分到对应的凹边下；遍历凹点序列，确定该凹点对应的凹边，寻找匹配点，如果这条外轮廓有内轮廓，就在其余凹边下的凹点序列和对应内轮廓的点序列中寻找距离最近的点作为该凹点的匹配点，如果这条外轮廓没有内轮廓，则只在其余凹边下的凹点中寻找距离最近的凹点作为匹配点；最后将匹配好的凹点对两两连接起来，即可将原来的轮廓分割为多条凸轮廓；

(d)按照步骤(b)和(c)遍历完步骤(a)中查找到的所有外轮廓，即完成轮廓分割。

2.根据权利要求1所述的图像分割方法，其特征在于，所述的步骤(a)具体如下：

(1)提取物体的轮廓，将轮廓分为内轮廓和外轮廓，内轮廓记为∑_i＝{C_i1,C_i2,...,C_iM}，外轮廓记为∑_e＝{C_e1,C_e2,...,C_eN}；

(2)在获得的N条外轮廓∑_e上寻找凹点，即对于每一条外轮廓C_e，都按照以下步骤查找凹点：从轮廓的任意一点出发沿逆时针方向遍历轮廓，步长记为C_step，此时的点记为O(x_o,y_o)，向前间隔C_next个点取一个点记为P(x_p,y_p)，向后间隔C_next个点取一个点记为Q(x_q,y_q)，构造向量和根据两个向量叉积的正负以及大小确定此点是否为外轮廓上的凹点，具体如下：若向量叉积为正，则说明Q、O、P三点逆时针排列，即O点为凸点；若向量叉积为负，则说明Q、O、P三点顺时针排列，则进一步判断叉积的绝对值是否大于设定的凹点阈值C_th，若大于C_th，则O点记为轮廓的凹点，并将记为此凹点的凹点值；按步长C_step继续遍历外轮廓的点，如果若干个相邻点均为凹点，则只保留凹点值最大的凹点作为此凹陷处的凹点；每一条外轮廓的凹点记为S＝{s₁,s₂,...,s_K}，所有外轮廓的凹点集合记为S_∑＝{S₁,S₂,...,S_N}。