图像处理基本算法 链码 边界跟踪

winston

链码在图像提取的后期即模式识别是一个很重要的特征，比如进行数字识别或者文字识别都会用到链码的特征，而链码的提取则可以借助于边界跟踪算法获取边界序列，注意是边界序列而不是边界，边界很容易获取，但是要想把边界的点按照一定的顺序输出则要费些功夫。下面采用边界跟踪算法获取边界，并存储在堆栈中，（这里的堆栈实际是C++容器类，是虚拟堆栈）。


利用点的八邻域信息，选择下一个点作为边界点，这个算法需要选择一个开始点，可以选择图像上是目标点，在最上，最左的点。然后查看它的八邻域的点，从右下方45°的位置开始寻找，如果是目标点，将沿顺时针90°作为下一次寻找的方向，如果不是，则逆时针45°继续寻找，一旦找到重复上面的过程。


具体的步骤在算法中有讲解。

/************************************************************************//* 查找物体的边界，输出已排序的边界序列 适应于单一区域        *//************************************************************************///若能够输出边界点的序列则是比较有用的

1. #include<cv.h>
2. #include <highgui.h>
3. #include <iostream>
4. #include <stack>
5. using namespace std;
9. int main(){
10.         IplImage * image,*image2;
11.         image = cvLoadImage("E:\\image\\mapleleaf.tif",0);
12.         cvNamedWindow("image",1);
13.         cvShowImage("image",image);
15.         image2 = cvCreateImage(cvSize(image->width, image->height),image->depth,1);
16.         cvZero(image2);//image2 赋值为0
17.         //寻找区域的左上角点
18.         CvPoint startPoint = cvPoint(0,0);
19.         bool bFindStartpoint = false;
20.         int i ,j;
21.         unsigned char * ptr,*dst;
22.         stack<int> board;//奇数位存储x坐标，偶数位存储y坐标
24.         //当前扫描点
25.         CvPoint currentPoint = cvPoint(0,0);
26.         //邻域的8个点的方向
27.         int directions[8][2] = {{0,1},{1,1},{1,0},{1,-1},{0,-1},{-1,-1},{-1,0},{-1,1}};
28.         int beginDirection = 0;
29.         bool bFindBoardpoint = false;//寻找到邻域的边界点的判定
30.         for (i = 0 ; i< image->height && bFindStartpoint == false; i++)
31.         {
32.                 for (j = 0 ; j< image->width && bFindStartpoint == false; j++)
33.                 {
34.                         ptr = (unsigned char *)(image->imageData + i*image->widthStep + j);
35.                         if (*ptr == 255)
36.                         {
37.                                 startPoint.x = j;
38.                                 startPoint.y = i;
39.                                 bFindStartpoint = true;
40.                                 //cout<<"x:  " << j <<"y :  " <<i <<endl;  
41.                         }
42.                 }
43.         }
45.         //进行边界跟踪 每次搜索8个方向的点 找到了即停止
46.         currentPoint = startPoint;
47.     bFindStartpoint = false;
48.         beginDirection = 0;
49.         board.push(startPoint.x);
50.         board.push(startPoint.y);
51.         while (!bFindStartpoint)
52.         {
53.                 bFindBoardpoint = false;
54.                 //在8个方向寻找符合条件的边界点
55.                 while (!bFindBoardpoint)
56.                 {   
57.                         //进行出界判定  不对啊 这张图不可能出界啊
58.                         ptr = (unsigned char *)(image->imageData + (currentPoint.y + directions[beginDirection][1])* image->widthStep + currentPoint.x + directions[beginDirection][0]);
59.                         if (*ptr == 255)
60.                         {
61.                                 bFindBoardpoint = true;
62.                                 currentPoint.x +=  directions[beginDirection][0];
63.                                 currentPoint.y  += directions[beginDirection][1];
64.                                 /************************************************************************/
65.                                 /*  此处添加序列存储的代码                    */
66.                                 /************************************************************************/
67.                                 //一、将边界存储到图片中
68.                                 dst  = (unsigned char *)image2->imageData + currentPoint.y * image2->widthStep + currentPoint.x;
69.                                 *dst = 255;
71.                                 //二、将边界点的序列存储到一个堆栈中
72.                                 board.push(currentPoint.x);
73.                                 board.push(currentPoint.y);
75.                                 if (currentPoint.x == startPoint.x  && currentPoint.y == startPoint.y )
76.                                 {
77.                                         bFindStartpoint = true;
78.                                 }
79.                                 //改变下次首先开始扫描的方向
80.                                 beginDirection -= 2;
81.                                 if (beginDirection < 0)
82.                                 {
83.                                         beginDirection += 8;
84.                                 }
85.                                
86.                                
87.                                
88.                         }
89.                         else
90.                         {
91.                                 beginDirection ++;
92.                                 beginDirection = beginDirection%8;
93.                         }
94.                 }
95.                 //cout<<"currentPoint    "<<currentPoint.x <<"     "<< currentPoint.y<<endl;
96.         }
97.         cvNamedWindow("image2",1);
98.         cvShowImage("image2",image2);
99.        
101.         //显示堆栈中的数据 顺时针存储,逆时针显示
102.         //注意：显示时候堆栈中已经没有数据了
103. /*        int x,y;
104.         while(!board.empty())
105.         {
106.                 y = board.top();
107.                 board.pop();
108.                 x = board.top();
109.                 board.pop();
110.                 cout<<"x   "<<x<<"    y    "<<y<<endl;
111.         }
112. */
113.         cvWaitKey(0);
114.         return 0;
115. }

复制代码

/************************************************************************//* 轮廓跟踪算法获取物体的轮廓序列 生成边界链码   *//************************************************************************/#include<cv.h>

1. #include <highgui.h>
2. #include <iostream>
3. #include <stack>
4. using namespace std;
8. int main(){
9.         IplImage * image,*image2,*image3;
10.         image = cvLoadImage("E:\\image\\bottle2.tif",0);
11.         cvNamedWindow("image",1);
12.         cvShowImage("image",image);
14.         image2 = cvCreateImage(cvSize(image->width, image->height),image->depth,1);
15.         image3 = cvCreateImage(cvSize(image->width, image->height),image->depth,1);
16.         cvZero(image2);//image2 赋值为0
17.         cvZero(image3);
18.         //寻找区域的左上角点
19.         CvPoint startPoint = cvPoint(0,0);
20.         bool bFindStartpoint = false;
21.         int i ,j;
22.         unsigned char * ptr,*dst;
23.         stack<int> board;//奇数位存储x坐标，偶数位存储y坐标
25.         //当前扫描点
26.         CvPoint currentPoint = cvPoint(0,0);
27.         //邻域的8个点的方向
28.         int directions[8][2] = {{0,1},{1,1},{1,0},{1,-1},{0,-1},{-1,-1},{-1,0},{-1,1}};
29.         int beginDirection = 0;
30.         bool bFindBoardpoint = false;//寻找到邻域的边界点的判定
31.         for (i = 0 ; i< image->height && bFindStartpoint == false; i++)
32.         {
33.                 for (j = 0 ; j< image->width && bFindStartpoint == false; j++)
34.                 {
35.                         ptr = (unsigned char *)(image->imageData + i*image->widthStep + j);
36.                         if (*ptr == 255)
37.                         {
38.                                 startPoint.x = j;
39.                                 startPoint.y = i;
40.                                 bFindStartpoint = true;
41.                                 //cout<<"x:  " << j <<"y :  " <<i <<endl;  
42.                         }
43.                 }
44.         }
46.         //进行边界跟踪 每次搜索8个方向的点 找到了即停止
47.         currentPoint = startPoint;
48.     bFindStartpoint = false;
49.         beginDirection = 0;
50.         board.push(startPoint.x);
51.         board.push(startPoint.y);
52.         while (!bFindStartpoint)
53.         {
54.                 bFindBoardpoint = false;
55.                 //在8个方向寻找符合条件的边界点
56.                 while (!bFindBoardpoint)
57.                 {   
58.                         //进行出界判定  不对啊 这张图不可能出界啊
59.                         ptr = (unsigned char *)(image->imageData + (currentPoint.y + directions[beginDirection][1])* image->widthStep + currentPoint.x + directions[beginDirection][0]);
60.                         if (*ptr == 255)
61.                         {
62.                                 bFindBoardpoint = true;
63.                                 currentPoint.x +=  directions[beginDirection][0];
64.                                 currentPoint.y  += directions[beginDirection][1];
65.                                 /************************************************************************/
66.                                 /*  此处添加序列存储的代码                    */
67.                                 /************************************************************************/
68.                                 //一、将边界存储到图片中
69.                                 dst  = (unsigned char *)image2->imageData + currentPoint.y * image2->widthStep + currentPoint.x;
70.                                 *dst = 255;
72.                                 //二、将边界点的序列存储到一个堆栈中
73.                                 board.push(currentPoint.x);
74.                                 board.push(currentPoint.y);
76.                                 if (currentPoint.x == startPoint.x  && currentPoint.y == startPoint.y )
77.                                 {
78.                                         bFindStartpoint = true;
79.                                 }
80.                                 //改变下次首先开始扫描的方向
81.                                 beginDirection -= 2;
82.                                 if (beginDirection < 0)
83.                                 {
84.                                         beginDirection += 8;
85.                                 }
86.                                
87.                                
88.                                
89.                         }
90.                         else
91.                         {
92.                                 beginDirection ++;
93.                                 beginDirection = beginDirection%8;
94.                         }
95.                 }
96.                 //cout<<"currentPoint    "<<currentPoint.x <<"     "<< currentPoint.y<<endl;
97.         }
98.         cvNamedWindow("image2",1);
99.         cvShowImage("image2",image2);
100.        
102.         //显示堆栈中的数据 顺时针存储,逆时针显示
103.         //注意：显示时候堆栈中已经没有数据了
104. /*        int x,y;
105.         while(!board.empty())
106.         {
107.                 y = board.top();
108.                 board.pop();
109.                 x = board.top();
110.                 board.pop();
111.                 cout<<"x   "<<x<<"    y    "<<y<<endl;
112.         }
113. */
115.         //Board中存储着边界的序列 转化为8邻域链码，每隔10个点取样 显示
117.         int lianmaLength = (board.size()+5)/10;
118.     int* lianma = new int[lianmaLength];
120.         for (i = 0 ; i< lianmaLength  && !board.empty();i += 2)
121.         {
122.                 lianma[i+1] = board.top();
123.                 board.pop();
124.                 lianma[i] = board.top();
125.                 board.pop();
127.                 for (j = 0; j< 18 && !board.empty();j++)
128.                 {
129.                         board.pop();
130.                 }
131.         }
132.         //将数据在image3中显示
133.         int t;
134.         for ( t = 0; t < lianmaLength;t += 2)
135.         {
136.                  i = lianma[t+1];
137.                  j = lianma[t];
138.                  ptr = (unsigned char *)image3->imageData + i*image->widthStep + j;
139.                  *ptr = 255;
140.                
141.         }
142.     cvNamedWindow("image3",1);
143.         cvSaveImage("E:\\image\\bottle2lianma.bmp",image3);
144.         cvShowImage("image3",image3);
147.         cvWaitKey(0);
148.         return 0;
149. }

复制代码

作者：renshengrumenglibing 发表于2012-2-11 15:58:54 原文链接