專利名稱：：一種新型的交點(diǎn)配對(duì)填充算法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種圖像區(qū)域的交點(diǎn)配對(duì)填充算法，屬于計(jì)算機(jī)圖像處理
技術(shù)領(lǐng)域：
。
背景技術(shù)：
：圖像區(qū)域填充在圖像處理和計(jì)算機(jī)圖形學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)被探討了許多年的基本和重要的問題。在圖像科學(xué)技術(shù)中經(jīng)常采用這個(gè)技術(shù)來完成圖像顯示和圖像分析，例如為了獲得兩個(gè)物體中的共同區(qū)域，獲得兩個(gè)區(qū)域的關(guān)系，或者存儲(chǔ)二值圖像。計(jì)算機(jī)圖形學(xué)領(lǐng)域中經(jīng)常使用區(qū)域填充來為區(qū)域著色。雖然當(dāng)前計(jì)算機(jī)硬件速度快速提高，然而發(fā)展一種有效的填充算法依然十分必要。傳統(tǒng)的填充算法可以被分成兩類一類是基于掃描線與圖像邊界間交點(diǎn)的奇偶配對(duì)的，另一類是基于種子生長(zhǎng)。目前的許多基于掃描線與圖像邊界點(diǎn)間交點(diǎn)奇偶配對(duì)的算法雖然具有速度快的優(yōu)點(diǎn)，但是由于存在將水平掃描線與圖像區(qū)域邊界相交頂點(diǎn)計(jì)為一個(gè)或兩個(gè)交點(diǎn)的問題而使算法的復(fù)雜度大大增加，使該算法的優(yōu)點(diǎn)無法充分顯示出來。后一類算法要用算法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)尋找種子點(diǎn)是很難的，如果要遍歷所有的內(nèi)部像素點(diǎn)既耗時(shí)間又耗內(nèi)存。在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)領(lǐng)域，邊界通常被描述為一系列的坐標(biāo)點(diǎn)。因而，在它的邊界內(nèi)進(jìn)行填充的填充算法與前面提到的填充算法的原理沒有很大區(qū)別。在數(shù)字圖像處理領(lǐng)域中，邊界通常由鏈編碼來加以描述，因此，在邊界所包圍的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行填充的填充算法與計(jì)算機(jī)圖形學(xué)領(lǐng)域中的填充算法有所不同，當(dāng)然也都是以上述兩種算法為原型的。在圖像處理領(lǐng)域上，現(xiàn)有的基于奇偶配對(duì)的算法普遍存在的問題是在實(shí)現(xiàn)過程中需要申請(qǐng)更多的內(nèi)存來完成配對(duì)點(diǎn)的存儲(chǔ)，而基于種子填充的算法普遍存在的問題是尋找有效的種子點(diǎn)十分耗費(fèi)時(shí)間。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是為了進(jìn)一步提高數(shù)字圖像處理中的填充的效率，提供一種有效、快速、耗資源少的填充算法。目前他人提出的基于奇偶配對(duì)的算法(邊界的表示方式為頂點(diǎn)鏈編碼)的主要思想是記錄所有左右兩個(gè)緊貼圖像區(qū)域的邊界像素點(diǎn)于一個(gè)數(shù)組中，再對(duì)數(shù)組中的所有坐標(biāo)點(diǎn)按y值進(jìn)行排序，并且當(dāng)y值相同時(shí)，按x值進(jìn)行排序，將排好序后的數(shù)組中的坐標(biāo)點(diǎn)一一配對(duì)，然后進(jìn)行掃描線填充?？梢钥吹剑@個(gè)算法中需要一個(gè)較大數(shù)組來記錄邊界的像素點(diǎn)用于填充配對(duì)，且進(jìn)行交點(diǎn)配對(duì)的時(shí)間復(fù)雜度是很高的。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣來實(shí)現(xiàn)的，它借助于邊界標(biāo)定自動(dòng)機(jī)獲得以這樣格式存儲(chǔ)的頂點(diǎn)鏈編碼邊界，其中(x0，y0)是邊界追蹤的首點(diǎn)，是該頂點(diǎn)鏈編碼邊界的是首個(gè)行走方向，n是鏈編碼的編碼數(shù)，ci是第i個(gè)編碼，其中i＝1，2，3。通過填充這種形式的邊界來完成填充。具體步驟為1.構(gòu)造填充自動(dòng)機(jī)A，使其完成2個(gè)工作1個(gè)工作是找到圖像區(qū)域中所有圖像區(qū)域右端點(diǎn)像素并對(duì)它們用填充色進(jìn)行標(biāo)記；另一個(gè)工作是找到頂點(diǎn)鏈編碼邊界所對(duì)應(yīng)的圖像區(qū)域中所有左端點(diǎn)像素并用一個(gè)數(shù)組記錄下這些點(diǎn)。填充自動(dòng)機(jī)A順序遍歷頂點(diǎn)鏈編碼表示的圖像區(qū)域邊界，就能夠完成以上兩步工作。在遍歷時(shí)，根據(jù)表1所示的狀態(tài)遷移，來決定填充自動(dòng)機(jī)A的行走方向和行走位置以及所要進(jìn)行的操作。其中的和是由鏈編碼確定的自動(dòng)機(jī)的行走方向。根據(jù)表1的狀態(tài)遷移，當(dāng)填充自動(dòng)機(jī)A的行走方向?yàn)榍矣龅骄幋al、2、3時(shí)，啟動(dòng)一個(gè)子程序A，該子程序完成對(duì)這個(gè)鏈編碼所對(duì)應(yīng)的圖像區(qū)域上的右邊像素的填充色填充；當(dāng)填充自動(dòng)機(jī)A的行走方向?yàn)榍曳謩e遇到鏈編碼為1、2、3時(shí)，啟動(dòng)一個(gè)子程序B，該子程序完成記錄邊界所對(duì)應(yīng)的圖像區(qū)域的左端像素的記錄并存于一個(gè)數(shù)組的工作。<tablesid="tabl0001"num="0001"></tables>表1.自動(dòng)機(jī)A的狀態(tài)遷移映射和輸出映射2.當(dāng)填充自動(dòng)機(jī)A完成了第1步的操作以后，逐一取出數(shù)組中的坐標(biāo)點(diǎn)P，以這個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)為起始點(diǎn)對(duì)其以及其右邊的與P點(diǎn)具有相同y值的坐標(biāo)點(diǎn)用填充色進(jìn)行填充，直到遇到已經(jīng)標(biāo)記過的圖像區(qū)域的右端像素為止。3.當(dāng)完成1，2兩步操作之后，填充即告完成。本發(fā)明是一種新型的奇偶配對(duì)的填充算法，其克服了傳統(tǒng)的奇偶配對(duì)可能造成的配對(duì)困難，配對(duì)耗時(shí)間耗內(nèi)存的局面，同時(shí)也沒有尋找種子點(diǎn)耗時(shí)的弊端。本算法在填充時(shí)，不需要配對(duì)遍歷鏈編碼后所獲得的關(guān)鍵點(diǎn)，而且它只需要保存上文所敘述的他人的奇偶配對(duì)的填充算法中所要保存的點(diǎn)的一半，就可以完成填充，因此算法的效率得以大大提高。圖1所示的和是由鏈編碼確定的自動(dòng)機(jī)A的行走方向。圖2中所示的是第1步完成時(shí)，其中的紅色部分即為填充色(對(duì)于二值圖像而言一般為黑色)，填充的像素為圖像區(qū)域的右端像素。圖3為一個(gè)示例。具體實(shí)施例方式以一條待填充的鏈為例，來介紹整個(gè)填充的實(shí)施過程。已知有鏈(6，1)(1)22122222222332131222221131313133123123131231122221231312323222212212222222222222222221。1.填充自動(dòng)機(jī)A開始工作?？梢詮逆溇幋a中得知首點(diǎn)的行走方向根據(jù)首個(gè)編碼2，對(duì)照表1，可以得到下一個(gè)行走方向仍舊為以及下一個(gè)邊界的坐標(biāo)值(7，1)，同時(shí)根據(jù)表1，也可以知道這個(gè)并不是一個(gè)應(yīng)該被處理的點(diǎn)，因此不會(huì)調(diào)用子程序A或者子程序B。略過當(dāng)中的一些點(diǎn)，當(dāng)當(dāng)前點(diǎn)的坐標(biāo)(9，2)時(shí)，此時(shí)當(dāng)前的行走方向?yàn)橄乱粋€(gè)編碼為2，根據(jù)表1的狀態(tài)遷移，可以得到下一個(gè)行走方向?yàn)橐约跋乱粋€(gè)邊界的坐標(biāo)值為(9，3)，并且調(diào)用子程序A，對(duì)(9，2)左邊的點(diǎn)(8，2)用填充色標(biāo)記；填充自動(dòng)機(jī)A繼續(xù)行走，當(dāng)當(dāng)前點(diǎn)的坐標(biāo)為(12，20)時(shí)，此時(shí)當(dāng)前的行走方向?yàn)橄乱粋€(gè)編碼為2，根據(jù)表1的狀態(tài)遷移，此時(shí)可以得到下一個(gè)行走方向?yàn)橐约跋乱粋€(gè)邊界的坐標(biāo)值為(12，19)，并且調(diào)用子程序B，在數(shù)組中記錄下當(dāng)前點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的圖像區(qū)域的左端點(diǎn)(13，20)。其他的各點(diǎn)不再一一列舉。2.填充自動(dòng)機(jī)A完成工作之后，取出數(shù)組中的點(diǎn)，例如(13，20)，從這個(gè)點(diǎn)開始(該點(diǎn)也需要置填充色)，用填充色向右填色，直到遇到(18，20)停止填色。3.完成上面2步后，填充即告完成。權(quán)利要求1.一種新型的奇偶配對(duì)填充算法，其特點(diǎn)在于有效、快速、內(nèi)存消耗低的填充圖像區(qū)域。具體步驟為(1)使用填充自動(dòng)機(jī)A做2個(gè)工作用填充色標(biāo)記出邊界上圖像區(qū)域的右端點(diǎn)；尋找圖像區(qū)域的左端點(diǎn)并記錄在一個(gè)數(shù)組中。(2)填充自動(dòng)機(jī)A完成工作后，逐一取出數(shù)組中的像素，以該像素為其始點(diǎn)對(duì)其以及其右邊的像素進(jìn)行填充直到遇到由填充自動(dòng)機(jī)A標(biāo)出的區(qū)域右端點(diǎn)為止。(3)填充完成。全文摘要本發(fā)明涉及一種新型的奇偶配對(duì)填充算法，屬于數(shù)字圖像處理領(lǐng)域。填充是一種在圖像和圖形處理中最基本而又最重要的問題。本算法與現(xiàn)有其他方法相比具有節(jié)約內(nèi)存，速度快等優(yōu)點(diǎn)。其技術(shù)方案為根據(jù)獲得的某圖像區(qū)域的以1，2，3構(gòu)成的頂點(diǎn)鏈編碼表示的邊界，利用填充自動(dòng)機(jī)A，用填充色直接在圖像上標(biāo)記出區(qū)域內(nèi)的每個(gè)右端點(diǎn)像素，以及記錄圖像區(qū)域的每個(gè)左端點(diǎn)像素于一個(gè)數(shù)組中；逐一取出數(shù)組中的像素，以該像素為起始點(diǎn)對(duì)其以及其右邊的像素進(jìn)行填充直到遇到由填充自動(dòng)機(jī)A標(biāo)出的區(qū)域右端點(diǎn)為止，填充即告完成。其適用于數(shù)字圖像處理中的圖像的顯示，獲得兩個(gè)物體中的共同區(qū)域，獲得兩個(gè)區(qū)域的關(guān)系，或者存儲(chǔ)二值圖像。文檔編號(hào)G06T1/00GK101082980SQ20061002485公開日2007年12月5日申請(qǐng)日期2006年6月1日優(yōu)先權(quán)日2006年6月1日發(fā)明者顧國(guó)慶,匡蘊(yùn)娟,張薇申請(qǐng)人:上海吉量軟件科技有限公司