2023/5/131/30圖像處理和分析技術2023/5/132/30第8章目標表達和描述技術

8.1 輪廓的鏈碼表達

8.2 輪廓線段的近似表達

8.3 邊界標記

8.4 目標的層次表達

8.5 目標的骨架表達

8.6 運動表達

8.7 目標輪廓的傅里葉描述

8.8 目標輪廓的小波描述2023/5/133/308.1 輪廓的鏈碼表達

鏈碼表達

對區域輪廓點的1種編碼表示方法

利用一系列具有特定長度和方向的相連的直線段來表示目標的輪廓

每個線段的長度固定而方向數目取為有限

輪廓的起點需用（絕對）坐標表示，其余點都可只用接續方向來代表偏移量

2023/5/134/308.1 輪廓的鏈碼表達

鏈碼表達

4-方向和8-方向鏈碼2023/5/135/308.1 輪廓的鏈碼表達

鏈碼歸一化

起點歸一化：把鏈碼看作由方向數構成的自然數，將這些方向數循環以使它們所構成的自然數的值最小

2023/5/136/308.1 輪廓的鏈碼表達

鏈碼歸一化

旋轉歸一化：利用鏈碼的一階差分來重新構造1個序列，這個差分可用相鄰2個方向數（按反方向）相減得到

2023/5/137/308.2 輪廓線段的近似表達

多邊形是一系列線段的封閉集合，它可用來逼近大多數實用的曲線到任意的精度

最小周長多邊形

2023/5/138/308.2 輪廓線段的近似表達

聚合逼近多邊形 沿輪廓依次連接像素先從點a出發，依次做直線ab，ac，ad，ae等2023/5/139/308.2 輪廓線段的近似表達

分裂逼近多邊形 將輪廓依次分段第一步先做ag，計算di和hj。進一步計算b，c，e，f等各輪廓點與各相應直線的距離2023/5/1310/308.3 邊界標記

把2-D的邊界用1-D的較易描述的函數形式來表達

距離為角度的函數

2023/5/1311/308.3 邊界標記

y-s曲線

切線角為弧長的函數2023/5/1312/308.3 邊界標記

斜率密度曲線

可看作將y-s曲線沿y軸投影的結果

切線角的直方圖h(q)2023/5/1313/308.3 邊界標記

距離為弧長的函數 一種通過從一個點開始沿邊界圍繞目標逐漸而做出來的基于邊界的標記2023/5/1314/308.4 目標的層次表達

四叉樹表達法

在分解時每次將圖像一分為四2023/5/1315/308.4 目標的層次表達

二叉樹表達法

在分解時每次將圖像一分為二2023/5/1316/308.5 目標的骨架表達

骨架和骨架點

一種簡化的目標區域表達方法

骨架點保持了其與輪廓點距離最小的性質 是用1個點與1個點集的最小距離來定義的

2023/5/1317/308.5 目標的骨架表達

骨架算法(1)考慮以輪廓點為中心的8-鄰域，記中心點為 p1，其鄰域的8個點順時針繞中心點分別記 為p2,p3,…,p9，其中p2在p1上方首先標記同時滿足下列條件的輪廓點： (1.1)

2≤N(p1)≤6 (1.2)

S(p1)=1 (1.3)

p2

?

p4?p6=0 (1.4)

p4?p6?p8=0

2023/5/1318/308.5 目標的骨架表達

骨架算法(2)同第(1)步，僅改兩個條件 (2.3)

p2

?

p4?p8=0 (2.4)

p2?p6?p8=0

2023/5/1319/30

運動分類 區分前景運動和背景運動 前景運動：目標在場景中的自身運動，又稱為局部運動，整體性強、比較規律 背景運動：主要是由進行拍攝的攝像機的運動所造成的幀圖像內所有點的整體移動，又稱為全局運動或攝像機運動，常比較復雜8.6 運動表達2023/5/1320/30

全局運動由攝像機的運動而產生8.6 運動表達2023/5/1321/30

全局運動 常采用參數模型的方法來描述

6參數仿射模型

運動矢量場表示8.6 運動表達2023/5/1322/30

局部運動 常對應場景中目標的運動

比較復雜多樣，可采用緊湊表達方式8.6 運動表達2023/5/1323/308.7 目標輪廓的傅里葉描述

輪廓的傅里葉描述

將2-D的問題簡化為1-D的問題

兩種表示： 在空間平面XY上 在復平面UV上2023/5/1324/308.7 目標輪廓的傅里葉描述

輪廓的傅里葉描述

輪廓傅里葉描述的傅里葉反變換只利用S(w)的前M個系數為重建輪廓點所用的頻率項少了 2023/5/1325/308.7 目標輪廓的傅里葉描述

傅里葉描述隨輪廓的變化參考傅里葉變換的性質2023/5/1326/308.8 目標輪廓的小波描述

小波輪廓描述符

基于小波變換的輪廓描述符 小波函數族 小波變換系數

2023/5/1327/308.8 目標輪廓的小波描述

與傅里葉輪廓描述符對比

小波描述符在局部的波動對應原始輪廓的局部變化；而傅里葉描述符局部的波動對應原始輪廓全局不規則的畸變2023/5/1328/308.8 目標輪廓的小波描述2023/5/1329/30本章要點8.1節 對輪廓的鏈碼表達方式和對鏈碼歸一化的方法8.2節 對輪廓的多邊形表達方式和獲取多邊形的方法8.3節