第三章数字图像分析第三节特征表示与描述数字图像处理北京大学计算机研究所陈晓鸥第三章数字图像分析第三节特征表示与描述•图像分析系统的构成知识库特征表示与描述预处理分割低级处理高级处理中级处理识别与解释结果图像获取问题第三章数字图像分析第三章数字图像分析第三节特征表示与描述第三节特征表示与描述3.3.1特征表示与描述的基本概念3.3.2表示法设计3.3.3边界描述子3.3.4关系描述子第三章数字图像分析第三节特征表示与描述3.3.1特征表示与描述的基本概念•基本概念–特征表示与描述的定义：把图像分割后，为了进一步的处理，分割后的图像一般要进行形式化的表达和描述–解决形式化表达问题一般有两种选择：1）根据区域的外部特征来进行形式化表示2）根据区域的内部特征（比较区域内部的象素值）来来进行形式化表示第三章数字图像分析第三节特征表示与描述3.3.1特征表示与描述的基本概念•基本概念–外部特征来进行形式化表示举例：第三章数字图像分析第三节特征表示与描述3.3.1特征表示与描述的基本概念•基本概念–选择表达方式，要本着使数据变得更有利于下一步的计算工作。下一步工作是基于所选的表达方式描述这个区域，一般情况下：1）如果关注的焦点是形状特性，选择外部表示方式2）如果关注的焦点是反射率特性，如颜色、纹理时，选择内部表示方式3）所选表示方式，应该对尺寸、变换、旋转等变量尽可能的不敏感第三章数字图像分析第三节特征表示与描述3.3.2特征表示与描述:表示法设计•表示法设计–链码–多边形逼近–外形特征–边界分段–区域骨架第三章数字图像分析第三节特征表示与描述3.3.2特征表示与描述:表示法设计•链码–定义：1）链码是一种边界的编码表示法。2）用边界的方向作为编码依据。为简化边界的描述。一般描述的是边界点集。0123014672354-链码8-链码第三章数字图像分析第三节特征表示与描述3.3.2特征表示与描述:表示法设计•链码举例：4-链码：000033333322222211110011第三章数字图像分析第三节特征表示与描述3.3.2特征表示与描述:表示法设计•链码–算法：•给每一个线段边界一个方向编码。•有4-链码和8-链码两种编码方法。•从起点开始，沿边界编码，至起点被重新碰到，结束一个对象的编码。第三章数字图像分析第三节特征表示与描述3.3.2特征表示与描述:表示法设计•链码–问题1：1）链码相当长。2）噪音会产生不必要的链码。–改进1：1）加大网格空间。2）依据原始边界与结果的接近程度，来确定新点的位置。第三章数字图像分析第三节特征表示与描述3.3.2特征表示与描述:表示法设计•链码举例：4-链码：003332221101第三章数字图像分析第三节特征表示与描述3.3.2特征表示与描述:表示法设计•链码–问题2：1）由于起点的不同，造成编码的不同2）由于角度的不同，造成编码的不同–改进2：1）从固定位置作为起点(最左最上)开始编码2）通过使用链码的首差代替码子本身的方式第三章数字图像分析第三节特征表示与描述3.3.2特征表示与描述:表示法设计•链码–循环首差链码：用相邻链码的差代替链码例如：4-链码10103322循环首差为：33133030循环首差：1-2=-1(3)3-0=30-1=-1(3)3-3=01-0=12-3=-1(3)0-1=-1(3)2-2=0第三章数字图像分析第三节特征表示与描述3.3.2特征表示与描述:表示法设计•链码–应用背景：•如果边界的本身对于旋转和比例修改来说是无变化的，使用链码才是正确的。一般来说这是不可能的，实际应用时还需要改进。•用链码后，对象只要用1)起点坐标，2)周长（边界点数）3)链码，4)对象编号，就可以描述。•链码一般用于一幅图像中有多个对象的情况，对单个对象不适用。第三章数字图像分析第三节特征表示与描述3.3.2特征表示与描述:表示法设计•多边形逼近–基本思想：用最少的多边形线段，获取边界形状的本质。–寻找最小基本多边形的方法一般有两种：1）点合成法2）边分裂法第三章数字图像分析第三节特征表示与描述3.3.2特征表示与描述:表示法设计•多边形逼近–点合成算法思想举例：RR
