[发明专利]一种基于图像轮廓的区域划分方法

权利要求书

1.一种基于图像轮廓的区域划分方法，其特征是，具体包括如下步骤：

(1)在数字图像轮廓的基础上对图像轮廓奇异点处理和轮廓细化；

(2)对轮廓图像的连通域进行标记，获得区域划分结果图；

(3)根据区域划分结果图对原始图像进行各区域单独提取获得区域图像。

2.根据权利要求1所述的一种基于图像轮廓的区域划分方法，其特征是，在步骤(1)中，当图像轮廓奇异点为孤立点时，孤立点的灰度完全不同于周围像素的灰度，在二值图像中，其自身像素点为1，八邻域的像素点全部为0；对孤立点的处理是：对整幅图像中进行自左到右，自上而下的扫描，遇到八邻域均为0的点删除即可。

3.根据权利要求2所述的一种基于图像轮廓的区域划分方法，其特征是，在步骤(1)中，当图像轮廓奇异点为毛刺点时，毛刺点是指在图像轮廓的分段处所存在的多余点，对轮廓中毛刺点的处理方法如下：

(11)自左到右，自上而下遍历轮廓图像，确定轮廓的起点；

(12)将扫描到的点的八邻域点数量标记为n；

(13)若起始像素点的n≥2，就将起点暂时变为0，逐一判断其邻域点是否为孤立点，若是则直接删除，然后将起始像素点恢复为1，继续扫描下一点；

(14)在后续点中，如果n≥3，就将该像素点暂时变为0，逐一判断其邻域点是否为孤立点，排除上一轮廓连接像素点，若是孤立点则直接删除，然后将起始像素点恢复为1，继续扫描下一点直到轮廓结束。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种基于图像轮廓的区域划分方法，其特征是，在步骤(1)中，图像轮廓细化是通过不断的迭代计算，将轮廓的边界像素去除，仅保留轮廓图像的骨架像素，具体的细化方法如下：

(a)建立目标像素点的八邻域，其中中心点P0为目标像素点，后续将以其为中心进行操作，其余点P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8为邻域点，其中P1置于P0的正上方，以顺时针方向按照顺序排列分布在P0周围；

(b)将轮廓图像中为1的像素点称作前景点，将像素点为0的点称作背景点，根据以下公式对其进行操作：

式中N(P0)为目标像素点八邻域非零点数量，即N(P0)＝P1+P2+…+P7+P8，而S(P0)为目标像素点邻域像素排序序列P1,P2,…,P7,P8,P1中由0转换为1的次数；

(c)若目标像素点满足上述两式的其中之一，就将P0点当作非骨架中心的像素点，将其删除；自左到右，自上而下遍历轮廓图像，将满足公式条件的点删除，最后剩下的点为轮廓细化后的骨架点。

5.根据权利要求1所述的一种基于图像轮廓的区域划分方法，其特征是，在步骤(2)中，数字图像中，连通分为四邻域和八邻域，四邻域指在一个坐标(x,y)处的像素点有上下左右共四个的相邻像素点，它的坐标可表示为：

(x+1,y),(x-1,y),(x,y+1),(x,y-1)

八邻域是四邻域的基础上再加上四个对角相邻像素，坐标为：

(x+1,y+1),(x+1,y-1),(x-1,y-1),(x-1,y+1)

如果目标像素点(x,y)和邻域上的像素点同为0或1，就说明目标像素点和邻域上的点为同一连通域；故而对轮廓图像的连通域进行标记方法如下：

(21)不管是四邻域还是八邻域都有一个相同的特点，那就是像素的扫描都是按照自左到右，自上而下的顺序对数字图像的连通域内的像素点进行遍历标记；在遍历过程中遇到目标像素就进行标记，并从该像素点的各个方向上检查其邻域是否和目标像素相同，相同则获得临时的连通域标号；

(22)在步骤(21)中得到的结构可能会存在同一个连通域包含了数个子连通域，之后需要对各个子连通域进行整合，将相同的子连通域合并。

6.根据权利要求5所述的一种基于图像轮廓的区域划分方法，其特征是，在步骤(22)中，对各个子连通域进行整合的方法如下：

将像素点(x,y)的标号设置为label(x,y)＝n，像素点(x,y)的邻域为{(x+1,y),(x-1,y),(x,y+1),(x,y-1),(x+1,y+1),(x+1,y-1),(x-1,y-1),(x-1,y+1)}，由于像素扫描法的像素遍历方式也是自左到右，自上而下的，因此对像素点(x,y)进行标记时，它的标号已经确定了，根据如下标记公式，得到各个像素点的标号，