圖象邊界表示研究及其在剪紙?jiān)O(shè)計(jì)中的應(yīng)用.pdf

1、隨著圖象技術(shù)在社會(huì)各領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用，越來(lái)越多的專(zhuān)家學(xué)者關(guān)注著圖象處理的研究進(jìn)展。邊界在圖象中所占比例較小，是圖象的一個(gè)重要特征；其相關(guān)技術(shù)可應(yīng)用于圖象識(shí)別、工業(yè)設(shè)計(jì)、醫(yī)學(xué)圖象三維重建、虛擬視景生成等方面。邊界處理主要包括邊界的表示和提取，是圖象處理與分析中最基礎(chǔ)的研究?jī)?nèi)容之一，也是至今沒(méi)有得到完滿(mǎn)解決的一類(lèi)問(wèn)題。圖象處理是一門(mén)面向應(yīng)用的學(xué)科，許多理論和技術(shù)與實(shí)際應(yīng)用密切相關(guān)，因而通用的理論和技術(shù)較少，邊界處理技術(shù)也不例外。針對(duì)實(shí)際應(yīng)用

2、，研究具體的邊界處理技術(shù)，既可達(dá)到解決問(wèn)題的目的，又可豐富圖象處理技術(shù)?？梢?jiàn)，研究圖象邊界處理技術(shù)是一項(xiàng)重要而又富有意義的工作。 本文首先對(duì)圖象處理的發(fā)展進(jìn)行了介紹，分析了當(dāng)前圖象處理技術(shù)的一些新方法以及圖象邊界處理的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀。針對(duì)現(xiàn)有方法的不足，改進(jìn)和提出了一些算法，通過(guò)理論分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證算法的可行性和有效性。本文的工作主要從以下四個(gè)方面展開(kāi)： (1) 圖象邊界的鏈碼表示研究。 鏈碼是圖象邊界最常用的

3、表示方法之一。首先對(duì)鏈碼表示圖象邊界的方法進(jìn)行研究，針對(duì)鏈碼過(guò)長(zhǎng)的不足，提出一種改進(jìn)的鏈碼表示方法，采用二元組代替方向編號(hào)逐一編碼方法，使用一個(gè)字節(jié)的高低位存取二元組的兩個(gè)數(shù)值，節(jié)省了存儲(chǔ)空間。該部分工作對(duì)應(yīng)于論文的第二章。 (2) 一種二值圖象邊界提取算法。 針對(duì)傳統(tǒng)方法提取到的二值圖象邊界并非單象素寬的不足，對(duì)二值圖象邊界線的特征進(jìn)行分析，歸納出邊界象素的規(guī)律，提出一個(gè)邊界象素提取算子，運(yùn)用他能直接提取出二值圖象的邊

4、界象素，得到單象素寬的邊界。這部分內(nèi)容與論文的第三章對(duì)應(yīng)。 (3) 基于控制點(diǎn)的二值圖象邊界矢量化算法。 論文第四章對(duì)二值圖象邊界的矢量化進(jìn)行研究，提出一種矢量化算法，實(shí)現(xiàn)圖象到圖形的轉(zhuǎn)換。算法首先通過(guò)邊界跟蹤獲取圖象邊界，然后利用SUSAN原則提取邊界線上的角點(diǎn)，接著根據(jù)偏移距離確定角點(diǎn)間的普通控制點(diǎn)，最后使用三次B樣條曲線擬合邊界。 (4) 基于紋樣識(shí)別的剪紙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。 剪紙是我國(guó)歷史悠久的傳

5、統(tǒng)民間藝術(shù)之一，論文第五章對(duì)剪紙紋樣的識(shí)別進(jìn)行了研究，提出利用識(shí)別的紋樣建立計(jì)算機(jī)剪紙系統(tǒng)。針對(duì)掃描剪紙圖象，建立一種剪紙紋樣識(shí)別方法，實(shí)現(xiàn)圖象到圖形的轉(zhuǎn)換；對(duì)計(jì)算機(jī)剪紙系統(tǒng)進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于紋樣識(shí)別的計(jì)算機(jī)剪紙系統(tǒng)。 對(duì)論文中的算法進(jìn)行了理論分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)所用的圖象均取自實(shí)際，其中所有的剪紙圖象均為掃描書(shū)籍得到，結(jié)果表明： (1) 改進(jìn)鏈碼的效率優(yōu)于常用鏈碼，能有效縮短鏈碼長(zhǎng)度，提高邊界重繪速度。