细化算法ppt演示课件.ppt

处理干涉图像的细化算法汇报人:马文书1标题一细化算法的定义目录标题二常用细化算法的分类标题三细化算法的挑选2细化算法的定义细化:又称骨架化,即在不影响原图像拓扑连接关系的条件下,尽可能用最少的迭代次数,快速准确地将宽度大于一个像素的图形线条转变为一个像素宽线条的处理过程,也就是抽取像素的骨架成为好的细化算法的要求:(1)细化图像的连通性必须与原图像保持一致;(2)细化图像中的线条宽度应为1pixel;(3)细化图像中的线条应尽可能是中心线;(4)细化后图像应尽可能保持原图的细节特征;(5)细化算法的速度尽可能快。3常用细化算法的分类常用细化算法的分类(1)OPTA细化算法(2)Hilditch的细化算法(3)SPTA细化算法(4)zhang细化算法4OPTA细化算法(1)定义:它是一种典型的基于模板的图像细化算法(2)核心:通过应用消除和保留两套模板,来达到对图像细化的目的(3)算法过程:①对图像中的当前像素点,将其与图1所示的消除模板进行匹配,若满足消除模板中的某一个,则转到步骤②,否则转至步骤③;②将其与图2的保留模板进行匹配。若满足保留模板中的某一个,则保留该点,转至步骤①;否则删除该点,转至步骤①;③保留该点,转至步骤①;④不断重复步骤①,②,③,直至对一张图中所有点扫描完毕,转至步骤⑤;⑤判断在上一次扫描过程中,有无点被删除(即图像有没有被进一步细化),若有,则转入步骤①,进行下一次扫描;否则细化结束。图1OPTA消除模板图2OPTA保留模板000111x1x01x01101xx1x110x10x00110x1x00x011x1xx10110x10x1x01100xx1x110x00xxxx0110xxxxx0xx1xx1xx0x5OPTA细化算法OPTA细化算法的优缺点:优点:能保持原图的拓扑性缺点:细化后的图像扭曲较大,不仅毛刺较多,不够光滑,而且在三角点处有时不能完全细化6HILDITCH的细化算法(1)定义:它是一种经典的,充分利用连接数的基本串行算法。(2)步骤:用图1所示的一个模板,沿着扫描方向移动,逐点考察各像素的邻域状况,在保持条纹连接性不变的情况下,逐层删除条纹上轮廓像素,直到条纹为一个像素的线条。在此算法中,当被检测的目标像素满足下列所有条件,才可删除像素:①∑4(p)≤3,即p点的4-邻域至少有一个值为0;②X(p)=1;边缘点③∑8(p)≥1;非端点P4P3P2P5PP1P6P7P87④p3=1或X(p)3=1;⑤p5=1或X(p)5=1。其中:∑4(p)表示p的4个邻域内黑像素的个数,∑8(p)表示p的8邻域内黑像素的个数,X(p)为连接数,X(p)3为假定P3=0时p的连接数,X(p)5=1为假定p5=0时的连接数Hilditch细化算法的优缺点优点:细化算法效果好缺点:运算量大,有一些分支、处理速度慢,在实际应用中难以满足实时处理的要求。8SPTA细化算法SPTA细化算法一般需要经过数轮相同的检查过程,每一轮都由2次扫描组成,每次扫描检查图像的每个像素。扫描过程可以是逐行的,也可以是逐列的。第一次扫描检查所有的左、右边缘点,如果是非安全点则被标记;第二次扫描检查所有的上、下边缘点,如果是非安全点则被标记。当结束一轮扫描后,没有一点被标记,则删除所有被标记的点,算法结束,否则进入下一轮扫描。算法:S0=n4(n5+n6+n2+n3)(n0+n1')(n4+n3')S4=n0(n1+n2+n6+n7)(n2+n3')(n6+n5')S2=n6(n7+n0+n4+n5)(n0+n1')(n4+n3')S6=n2(n3+n4+n0+n1)(n4+n5')(n0+n7')其中’‘'’=‘▔’9SPTA细化算法步骤对右边界的点,就是符合图3(a)模板的p点,即n4·p·n0=1的p点,若式(a)为0,则为安全点。布尔表达式中相应像素为黑且未被标记的点的布尔量为1,,对左、上、下边界点的表达式分别如上面的式(2)、(3)、(4)。n3n2n1n4pn0n5n6n710