專利名稱：：弗里曼鏈碼與頂點(diǎn)鏈碼的相互轉(zhuǎn)換方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及圖像處理和圖像識(shí)別，特別是涉及一種弗里曼鏈碼與頂點(diǎn)鏈碼的相互轉(zhuǎn)換方法。
背景技術(shù)：
：圖像有很多表示方法，如四叉樹表示方法、二分樹表示方法、鏈編碼和游程碼表示等，圖像表示之間的轉(zhuǎn)換一直是一個(gè)重要的研究課題，如由圖形邊界的鏈編碼獲得四叉樹表示的轉(zhuǎn)換方法，由四叉樹表示到邊界鏈碼的自適應(yīng)轉(zhuǎn)換方法等。FREEMAN鏈碼在圖像處理與分析中已得到廣泛應(yīng)用，如利用FREEMAN鏈碼建立了離散格林函數(shù)，基于FREEMAN鏈碼高效的填充方法等。頂點(diǎn)鏈碼由于其旋轉(zhuǎn)及平移不變性等已被人們重視，并研究獲得了一些有用的成果，如利用頂點(diǎn)鏈碼探測(cè)表格斜率等。所以鏈編碼之間的變換同樣很重要，可以從已知的一種鏈碼表示方便獲得另一種鏈碼表示，各種鏈碼信息可共享。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種弗里曼鏈碼與頂點(diǎn)鏈碼的相互轉(zhuǎn)換方法。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)弗里曼鏈碼與頂點(diǎn)鏈碼的相互轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，包括八方向FREEMAN鏈碼與頂點(diǎn)鏈碼的相互轉(zhuǎn)換；四方向FREEMAN鏈碼與頂點(diǎn)鏈碼的相互轉(zhuǎn)換。所述的八方向FREEMAN鏈碼、四方向FREEMAN鏈碼均表示為{OWJ^^A^—,}，"。，h)為圖像邊界上的起始像素坐標(biāo)，當(dāng)。,"0，1，2，3，4，5，6，7}時(shí)，該鏈碼為八方向FREEMAN鏈碼，當(dāng)"'e^，2，4，6}時(shí)，該鏈碼為四方向FREEMAN鏈碼，Z為鏈的長(zhǎng)；所述的頂點(diǎn)鏈碼表示為^。,v。)/^c。c,八cvJ，其中("^。)是頂點(diǎn)鏈碼的起始點(diǎn)，^為初始行走方向，"^，2，4，6、A"1，2，31所述的八方向FREEMAN鏈碼與頂點(diǎn)鏈碼的相互轉(zhuǎn)換包括:(31)八方向FREEMAN鏈碼轉(zhuǎn)換為頂點(diǎn)鏈碼；(32)頂點(diǎn)鏈碼轉(zhuǎn)換為八方向FREEMAN鏈碼。所述的八方向FREEMAN鏈碼轉(zhuǎn)換為頂點(diǎn)鏈碼包括(310)建立頂點(diǎn)鏈碼初始行走方向關(guān)系表<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>建立FREEMAN鏈碼到頂點(diǎn)鏈碼轉(zhuǎn)換關(guān)系表:<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>(311灘據(jù)以下關(guān)系確定頂點(diǎn)鏈碼的起始點(diǎn)坐標(biāo)("。，化當(dāng)?！?=Owl日寸m。=x。+0.5，v。=y0+0.5,當(dāng)。"？2or3時(shí)w0.5，Vo"Q-0.5;當(dāng)a—,=4oa"5時(shí)=x0-0.5，v0=少o-0.5.當(dāng)a_,=6or7時(shí)《0=;c0-0.5，v0=少0+0.5.(312)根據(jù)頂點(diǎn)鏈碼初始行走方向關(guān)系表，確定頂點(diǎn)鏈碼的初始行走方向^。e=VCCET[a"-']["0].(313)遍歷FREEMAN鏈碼序列，根據(jù)FREEMAN鏈碼到頂點(diǎn)鏈碼轉(zhuǎn)換關(guān)系表，把FREEMAN鏈碼序列轉(zhuǎn)化為頂點(diǎn)鏈碼序列。=FREEMANTOVCC_T[fl'-i][a'];其中"'為當(dāng)前FREEMAN鏈碼，""為前一個(gè)FREEMAN鏈碼。所述的頂點(diǎn)鏈碼轉(zhuǎn)換為八方向FREEMAN鏈碼包括(320)檢測(cè)頂點(diǎn)鏈碼表示的邊界是圖像外邊界還是內(nèi)邊界；(321)旋轉(zhuǎn)頂點(diǎn)鏈碼，使得圖像外邊界頂點(diǎn)鏈碼的初始碼值為1，末尾碼值為非1，圖像內(nèi)邊界的頂點(diǎn)鏈碼的初始碼值為3，末尾碼值為非l，對(duì)旋轉(zhuǎn)后的頂點(diǎn)鏈碼進(jìn)行下面的變換3->0，2->1，13->2，12->3，113->4，112->5,1113->6，變換后的新鏈碼可以表示為{("。，v。)^/A《—J，其中m為新鏈碼的長(zhǎng)度；(322)計(jì)算FREEMAN鏈碼的初始鏈碼和初始像素坐標(biāo)；(323)將頂點(diǎn)鏈碼序列轉(zhuǎn)換為八方向FREEMAN鏈碼序列。所述的四方向FREEMAN鏈碼與頂點(diǎn)鏈碼的相互轉(zhuǎn)換包括(61)四方向FREEMAN鏈碼轉(zhuǎn)換為頂點(diǎn)鏈碼；(62)頂點(diǎn)鏈碼轉(zhuǎn)換為四方向FREEMAN鏈碼。所述的四方向FREEMAN鏈碼轉(zhuǎn)換為頂點(diǎn)鏈碼包括(610)將四方向FREEMAN鏈碼轉(zhuǎn)化為八方向FREEMAN鏈碼；(61l)將八方向FREEMAN鏈碼轉(zhuǎn)換為頂點(diǎn)鏈碼。所述的頂點(diǎn)鏈碼轉(zhuǎn)換為四方向FREEMAN鏈碼包括(621)將頂點(diǎn)鏈碼轉(zhuǎn)換為八方向FREEMAN鏈碼；(622)對(duì)獲得的八方向FREEMAN鏈碼作以下的替換處理7->06,l->20，3->42，5->64，替換后的FREEMAN鏈碼即為四近鄰圖像邊界的四方向FREEMAN鏈碼。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的方法時(shí)間復(fù)雜度低，易于實(shí)現(xiàn)，對(duì)多連通區(qū)域內(nèi)外邊界都適用，使得兩種鏈碼信息可共享，能夠更好地發(fā)揮鏈碼的優(yōu)點(diǎn)，為用戶提供更多的方便。圖1為四方向示意圖2為八方向示意圖3為八方向FREEMAN鏈碼示意圖；圖4為四方向FREEMAN鏈碼示意圖；圖5為頂點(diǎn)鏈碼示意圖6為相鄰八方向FREEMAN鏈碼構(gòu)型示意圖7為外邊界初始頂點(diǎn)鏈碼與初始FREEMAN鏈碼的關(guān)系圖；圖8為內(nèi)邊界的初始頂點(diǎn)鏈碼與初始FREEMAN鏈碼的關(guān)系圖；圖9為四方向FREEMAN鏈碼與八方向FREEMAN鏈碼關(guān)系具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。一、正方形點(diǎn)陣上的FREEMAN鏈碼和頂點(diǎn)鏈碼如圖l、2所示，用0,2，4,6四個(gè)代碼表示四個(gè)方向，用O,1，2，3，4，5，6，7八個(gè)代碼表示八個(gè)方向。圖像邊界的FREEMAN鏈碼可以表示為((x。,少。K^。2A^J，K，A)為圖像邊界上的起始像素坐標(biāo)，當(dāng)"^{0,1,2,3，4,5,6,7}時(shí)，該鏈碼為八方向FREEMAN鏈碼，當(dāng)Ae{0，2，4，6}時(shí)，該鏈碼為四方向FREEMAN鏈碼，Z為鏈的長(zhǎng)。如圖3，從像素P出發(fā)的八方向FREEMAN鏈碼表示為{(x。，y。)01G1235432555707}。如圖4，從像素p出發(fā)的四方向FREEMAN鏈碼表示為,y0)0200202426U4226464柳600Q。Bribiesca提出了用邊界像素的頂點(diǎn)來標(biāo)記圖像的方法。圖像邊界的頂點(diǎn)鏈碼的表示為K"。，v。)^/c^Ac^、其中("。，V。)是頂點(diǎn)鏈碼的起始點(diǎn)，^為初始行走方向，"{G，2，4，6}，A"1，2，3}。如圖5所示，圖像邊界的頂點(diǎn)鏈碼可以用下列形式來表示{OvO/o/mn^Bimmmmm2。其中K，W是圖像邊界像素的頂點(diǎn)p的坐標(biāo)，初始行走方向?yàn)镺。二、八方向FREEMAN鏈碼與頂點(diǎn)鏈碼間的相互轉(zhuǎn)換令^為當(dāng)前FREEMAN鏈碼，""為前一FREEMAN鏈碼，且^=""-"圖6給出了所有相鄰兩個(gè)八方向FREEMAN鏈碼像素位置關(guān)系。其中，一代表鏈碼^，—代表鏈碼""，黑點(diǎn)表示當(dāng)"'為初始鏈碼時(shí)，頂點(diǎn)鏈碼的起始點(diǎn)位置，數(shù)字1，2，3為"'到達(dá)下一像素所經(jīng)過的像素頂點(diǎn)的頂點(diǎn)鏈碼。八方向FREEMAN鏈碼到頂點(diǎn)鏈碼的轉(zhuǎn)換如圖6所示的FREEMAN鏈碼與頂點(diǎn)鏈碼間的關(guān)系，F(xiàn)REEMAN鏈碼到頂點(diǎn)鏈碼轉(zhuǎn)換關(guān)系與頂點(diǎn)鏈碼初始行走方向可有表1和表2給出。<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>第二步，引進(jìn)新鏈碼。如圖6所示，頂點(diǎn)鏈碼有8種子鏈類型，分別為3，2,13，12，113，112，1113和1111。獨(dú)立像素點(diǎn)的頂點(diǎn)鏈碼為1111。對(duì)于非獨(dú)立像素點(diǎn)圖像，圖像外邊界的頂點(diǎn)鏈碼中一定存在碼值2或3，圖像內(nèi)邊界頂點(diǎn)鏈碼中一定存在碼值1或2。這樣，可以旋轉(zhuǎn)頂點(diǎn)鏈碼，使得圖像外邊界頂點(diǎn)鏈碼的初始碼值為1，末尾碼值為非1，圖像內(nèi)邊界的頂點(diǎn)鏈碼的初始碼值為3，末尾碼值為非1。對(duì)旋轉(zhuǎn)后的頂點(diǎn)鏈碼進(jìn)行下面的變換-3->0,2曙>1，13->2,12->3,113->4,112->5,1113->6變換后的新鏈碼可以表示為{("。,v。)^/A(J其中m為新鏈碼的長(zhǎng)度。第三步，計(jì)算FREEMAN鏈碼的初始鏈碼和初始像素坐標(biāo)。頂點(diǎn)鏈碼經(jīng)過第二步旋轉(zhuǎn)處理后，對(duì)于圖像的外邊界，初始頂點(diǎn)鏈碼的可能構(gòu)型如圖7所示。FREEMAN鏈碼的初始鏈碼"?？捎蒄REEMAN鏈碼的初始鏈碼關(guān)系表給出，見表3:乂02346070132124434567656701表3FREEMAN鏈碼的起始像素坐標(biāo)"。，^)可由下面的關(guān)系給出當(dāng)"0時(shí)，兀0="0+0.5，>>0=v0+0.5;當(dāng)；1日寸，&="0+0.5，y0=v0_0,5;當(dāng)"2時(shí)，W0.5，_v0=v0_0.5;當(dāng)；3日寸，w0.5，y0=v0+0.5。對(duì)圖像內(nèi)邊界，頂點(diǎn)鏈碼的起始鏈碼為3，對(duì)應(yīng)新鏈碼的起始鏈碼值0，其可能構(gòu)型如圖8所示，這時(shí)，F(xiàn)REEMAN鏈碼的初始鏈碼為fl。=e+1。FREEMAN鏈碼的初始像素坐標(biāo)"，^)可由下面的關(guān)系得出當(dāng)"0時(shí),="0_0.5，^=v0+0.5;當(dāng)^=1時(shí)，x0=m0+0.5，y0=v0+0.5;當(dāng)；2時(shí)，、=w0+0.5，y0=v0-0.5;當(dāng)"3時(shí)，w0.5，_y0=v0_0.5。第四步，把頂點(diǎn)鏈碼序列轉(zhuǎn)換為八方向FREEMAN鏈碼序列。根據(jù)圖6，定義頂點(diǎn)鏈碼到八方向FREEMAN鏈碼轉(zhuǎn)化關(guān)系表4如下:<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>表4由上面4步，根據(jù)圖像的頂點(diǎn)鏈碼，很容易獲得圖像的FREEMAN鏈碼表示。三、四方向FREEMAN鏈碼與頂點(diǎn)鏈碼間的相互轉(zhuǎn)換四近鄰圖像區(qū)域邊界可以用四方向FREEMAN鏈碼表示，本節(jié)給出四方向FREEMAN鏈碼與頂點(diǎn)鏈碼之間的相互轉(zhuǎn)換方法。由于八方向FREEMAN鏈碼可以表示四近鄰圖像區(qū)域邊界，因此可以借助于八方向FREEMAN鏈碼來實(shí)現(xiàn)四方向FREEMAN鏈碼與頂點(diǎn)鏈碼之間的相互轉(zhuǎn)換方法。四方向FREEMAN鏈碼到頂點(diǎn)鏈碼的轉(zhuǎn)換第一步四方向FREEMAN鏈碼轉(zhuǎn)化為八方向四方向FREEMAN鏈碼。根據(jù)圖9，對(duì)四方向FREEMAN鏈碼的子鏈作以下的替換處理06->7,20->l,42->3,64->5，替換后的四方向FREEMAN鏈碼即為四近鄰圖像邊界的八方向FREEMAN鏈碼。第二步運(yùn)用上述八方向FREEMAN鏈碼轉(zhuǎn)換為頂點(diǎn)鏈碼的方法，將四近鄰圖像邊界的八方向FREEMAN鏈碼轉(zhuǎn)換為頂點(diǎn)鏈碼。頂點(diǎn)鏈碼到四方向FREEMAN鏈碼轉(zhuǎn)換第一步運(yùn)用上述給出的頂點(diǎn)鏈碼轉(zhuǎn)換為八方向FREEMAN鏈碼的方法，將四近鄰圖像邊界的頂點(diǎn)鏈碼轉(zhuǎn)換為八方向FREEMAN鏈碼。第二步對(duì)獲得的八方向FREEMAN鏈碼作以下的替換處理7->06,l->20,3-〉42,5->64，替換后的FREEMAN鏈碼即為四近鄰圖像邊界的四方向FREEMAN鏈碼。權(quán)利要求1.弗里曼鏈碼與頂點(diǎn)鏈碼的相互轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，包括八方向FREEMAN鏈碼與頂點(diǎn)鏈碼的相互轉(zhuǎn)換；四方向FREEMAN鏈碼與頂點(diǎn)鏈碼的相互轉(zhuǎn)換。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的弗里曼鏈碼與頂點(diǎn)鏈碼的相互轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，所述的八方向FREEMAN鏈碼、四方向FREEMAN鏈碼均表示為化。j。)a。a,^AJ，"，A)為圖像邊界上的起始像素坐標(biāo)，當(dāng)"'"0，1，2，3，4，5，6，"時(shí)，該鏈碼為八方向FREEMAN鏈碼，當(dāng)"'e{0，2，4，6}時(shí)，該鏈碼為四方向FREEMAN鏈碼，^為鏈的長(zhǎng)；所述的頂點(diǎn)鏈碼表示為{(M。，v。)〃/c。c,Ac_,}，其中("。，v。)是頂點(diǎn)鏈碼的起始點(diǎn)，^為初始行走方向，"^，2，4，6},^e{l，2，3}。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的弗里曼鏈碼與頂點(diǎn)鏈碼的相互轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，所述的八方向FREEMAN鏈碼與頂點(diǎn)鏈碼的相互轉(zhuǎn)換包括(31)八方向FREEMAN鏈碼轉(zhuǎn)換為頂點(diǎn)鏈碼；(32)頂點(diǎn)鏈碼轉(zhuǎn)換為八方向FREEMAN鏈碼。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的弗里曼鏈碼與頂點(diǎn)鏈碼的相互轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，所述的八方向FREEMAN鏈碼轉(zhuǎn)換為頂點(diǎn)鏈碼包括-(310)建立頂點(diǎn)鏈碼初始行走方向關(guān)系表<table>tableseeoriginaldocumentpage2</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage3</column></row><table>(311)根據(jù)以下關(guān)系確定頂點(diǎn)鏈碼的起始點(diǎn)坐標(biāo)"，^:當(dāng)d=0^1時(shí)w0=x0+0.5，v0=jv0+0.5當(dāng)=4^5時(shí)w0=x0-0.5，v0-y0-0.5當(dāng),=6or7時(shí)=-0,5,v0=y0+0.5(312)根據(jù)頂點(diǎn)鏈碼初始行走方向關(guān)系表，確定頂點(diǎn)鏈碼的初始行走方向Le=VCCET[""-']["0].C313)遍歷FREEMAN鏈碼序列，根據(jù)FREEMAN鏈碼到頂點(diǎn)鏈碼轉(zhuǎn)換關(guān)系表，把FREEMAN鏈碼序列轉(zhuǎn)化為頂點(diǎn)鏈碼序列c,=FREEMANTOVCC—T[A-;其中"'為當(dāng)前FREEMAN鏈碼，為前一個(gè)FREEMAN鏈碼。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的FREEMAN鏈碼與頂點(diǎn)鏈碼的相互轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，所述的頂點(diǎn)鏈碼轉(zhuǎn)換為八方向FREEMAN鏈碼包括(320)檢測(cè)頂點(diǎn)鏈碼表示的邊界是圖像外邊界還是內(nèi)邊界；(321)旋轉(zhuǎn)頂點(diǎn)鏈碼，使得圖像外邊界頂點(diǎn)鏈碼的初始碼值為1，末尾碼值為非1，圖像內(nèi)邊界的頂點(diǎn)鏈碼的初始碼值為3，末尾碼值為非l，對(duì)旋轉(zhuǎn)后的頂點(diǎn)鏈碼進(jìn)行下面的變換3->0,2->l，13->2,12曙〉3，113國(guó)>4,112->5,1113->6，變換后的新鏈碼可以表示為K"。，v。)/^"。《A《J，其中m為新鏈碼的長(zhǎng)度;(322)計(jì)算FREEMAN鏈碼的初始鏈碼和初始像素坐標(biāo)；(323)將頂點(diǎn)鏈碼序列轉(zhuǎn)換為八方向FREEMAN鏈碼序列。6.根據(jù)權(quán)利要求l所述的FREEMAN鏈碼與頂點(diǎn)鏈碼的相互轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，所述的四方向FREEMAN鏈碼與頂點(diǎn)鏈碼的相互轉(zhuǎn)換包括(61)四方向FREEMAN鏈碼轉(zhuǎn)換為頂點(diǎn)鏈碼；(62)頂點(diǎn)鏈碼轉(zhuǎn)換為四方向FREEMAN鏈碼。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的FREEMAN鏈碼與頂點(diǎn)鏈碼的相互轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，所述的四方向FREEMAN鏈碼轉(zhuǎn)換為頂點(diǎn)鏈碼包括(610)將四方向FREEMAN鏈碼轉(zhuǎn)化為八方向FREEMAN鏈碼；(611)將八方向FREEMAN鏈碼轉(zhuǎn)換為頂點(diǎn)鏈碼。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的FREEMAN鏈碼與頂點(diǎn)鏈碼的相互轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，所述的頂點(diǎn)鏈碼轉(zhuǎn)換為四方向FREEMAN鏈碼包括(621)將頂點(diǎn)鏈碼轉(zhuǎn)換為八方向FREEMAN鏈碼；(622)對(duì)獲得的八方向FREEMAN鏈碼作以下的替換處理7->06,1->20,3->42，5->64，替換后的FREEMAN鏈碼即為四近鄰圖像邊界的四方向FREEMAN鏈碼。全文摘要本發(fā)明涉及弗里曼鏈碼與頂點(diǎn)鏈碼的相互轉(zhuǎn)換方法，包括八方向FREEMAN鏈碼與頂點(diǎn)鏈碼的相互轉(zhuǎn)換；四方向FREEMAN鏈碼與頂點(diǎn)鏈碼的相互轉(zhuǎn)換。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的方法時(shí)間復(fù)雜度低，易于實(shí)現(xiàn)，對(duì)多連通區(qū)域內(nèi)外邊界都適用，使得兩種鏈碼信息可共享，能夠更好地發(fā)揮鏈碼的優(yōu)點(diǎn)，為用戶提供更多的方便。文檔編號(hào)G06T9/20GK101493946SQ20081020122公開日2009年7月29日申請(qǐng)日期2008年10月15日優(yōu)先權(quán)日2008年10月15日發(fā)明者敏朱,陳優(yōu)廣申請(qǐng)人:華東師范大學(xué)