[发明专利]一种基于圆模型的极坐标边缘编码方法

摘要

一种基于圆模型的极坐标边缘编码方法,涉及边缘轮廓图的边缘编码技术。目的是为了解决常用的Freeman边缘链码在简单图形表示上有较大信息冗余，在其边缘点检测及边缘匹配上灵敏度较低的问题。本发明首先对需编码图像进行边缘轮廓图转换，然后以边缘轮廓图为模型建立对象，建立圆模型，分别求解边缘轮廓的点的截断半径、对心角度以及相对位置，再接着对这些点分别进行检测获取可编码点，按照编码原则进行编码。本发明采用新的编码模型及动态方向和动态码长编码，有效的缩短了编码长度，提高了编码效率，并且能够有效地降低编码误差，在图形可表复杂度上能较为高效的表示简单图形边界。

主权项

1.一种基于圆模型的极坐标边缘编码方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、将图像转换成边缘轮廓图，然后求解边缘轮廓图的边界两点的最远距离D(o)，并且求取该线段的中心点o的坐标，D(o)＝max(||(x_i‑x_j),(y_i‑y_j)||₂)其中，(x_i,y_i)、(x_j,y_j)为边缘轮廓图边界上任意两点的像素坐标；步骤二、以D(o)为直径、以所述中心点o为圆心建立圆形模型，进行编码点求取，编码点求取过程如下：定义三个变量：截断半径r、对心角度θ、以及相对位置ol，对于任意一个点(x_i,y_i)，r、θ、以及ol的定义如下：r_i＝R‑c_iθ_i＝θ_i其中，c_i为像素点(x_i,y_i)在极坐标系下的半径，θ_i为像素点(x_i,y_i)在极坐标系下的旋转角；可编码点函数f(r,θ,ol)满足下列公式：其中，(r_i+1‑r_i)(r_i‑r_i‑1)≤0α、β∈R^*λ＝[0 1 2 3...i...n‑1]n为n向码的整数集合，g(θ)为编码点相对角度函数，k为正整数集合，λ为对角度进行倍数旋转的整数集合，为下一编码点相对于上一编码点位置；步骤三、对编码点进行检测，去除不合格的编码点，边缘轮廓图的可编码点分为两类，一类为截断半径扫描角点，另一类为最大编码长度的端点，编码点检测条件为：对于第一类可编码点:|λ_iE‑M|＝0w(rsinθ,rcosθ)＝R_w(n)R_w(n)＝ε(n‑w+1)‑ε(n)其中，R₁是第一类可编码点检测函数，λ_i为M矩阵特征值，M为角点扫描函数矩阵，w、R_n为矩形窗函数；对于第二类可编码点：R₂＝I(r,θ)+δRcosθ_i其中，I(r,θ)为图像边界函数，δ为微调函数；步骤四、排列选取编码点，具体过程为：以中心点o为起始决策点，以R为决策码长，进行第一个编码点选取；以当前编码点为新的决策点，决策方向为正负90度区间，决策码长不超过R，进行下一编码点选择，选取优先级顺序为方向高于单位码长、码长短的编码点的优先级高于码长长的编码点的优先级,即首先考虑编码点的方向，其次考虑决策码长，编码点方向优先级以顺时针排列为优先级方向，决策码优先级以决策码长为R/4的编码点的优先级高于决策码长为R/2的编码点的优先级，决策码长为R/2的编码点的优先级高于决策码长为R的编码点的优先级；同样地，以第二个编码点为新的决策点选取第三个编码点，直至编码点选择完成；步骤五、编码，从n个决策方向中按照编码点顺序选取决策方向，在其决策方向上截取决策码长，进行编码，决策角度α＝2π/n，决策码长度L_i＝(R‑r_i)*(θ_i‑θ_i‑1)，对L_i进性R/4、R/2、R求取欧式距离，取欧氏距离较小的对应决策码长作为最终决策码长。