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申请/专利权人：华中科技大学

申请日：2007-10-11

公开（公告）日：2010-05-19

公开（公告）号：CN101140660B

专利技术分类：

专利摘要：本发明公开了一种基于离散曲线演化的骨架剪枝方法，属于图像处理技术领域。二值图像骨架化方法得到的骨架都受制于对边界噪声的敏感性，限制了骨架在图像处理领域中的应用。本发明利用离散曲线演化求出图像的轮廓分割，删除生成点在同一轮廓分割上的骨架点，达到删除由边缘噪声引起的冗余骨架分支而保持视觉上重要骨架分枝的目的。本发明综合考虑了物体的全局信息，剪枝后的骨架非常稳定；能保持骨架的拓扑不变性；可以彻底删除不必要的骨架分枝，而避免重要的骨架分枝被缩短；本发明时间复杂度低，且可实现对骨架的多尺度剪枝。本发明在医学图像分析、物体识别、零件检测、三维建模、计算机辅助设计等方向有着潜在的应用。

专利权项：1.一种基于离散曲线演化的骨架剪枝方法，其步骤包括：1对二值图像I作欧氏距离变换，求出图像的距离变换；2找出骨架SI中任一骨架点sj的生成点Tansj，其中骨架SI为二值图像I提取的骨架；3按照下述过程对二值图像I进行处理，得到图像的轮廓分割HI：3.1连接二值图像I边缘上的所有象素，得到m个多边形Pi，1≤i≤m，记Pi的顶点个数为ni，顶点的集合为边的集合为3.2以多边形Pi的顶点vki，1≤k≤ni，以及以顶点vki为公共端点的两边ck-1i和cki组成一个拱，用下式计算每个拱的重要性度量值Kck-1i，cki：Kck-1i,cki=ck-1i,ckilck-1ilckllck-1i+lcki]]其中βck-1i，cki是ck-1i和cki之间的拐角，即ck-1i和cki所成的角度，lck-1i和lcki分别是用多边形Pi的周长归一化后的ck-1i和cki的长度；删除Kck-1i，cki值最小的顶点vki，并连接与vki相邻的两个顶点vk-1i和vk+1i形成新边，得到多边形P1i，P1i表示演化过程中从原多边形Pi删除一个顶点后得到的新的多边形；3.3计算P1i与Pi之间的平均距离DavP1i，DavPki定义为Pi上点与其对应在Pki上的边的平均距离；若T1为阈值，重复步骤3.2，直到删除k个顶点后得到Pki使得Pki到Pi的距离否则进入步骤3.4；3.4令Pki的所有凸顶点为mik为Pki中凸顶点个数；对连接tvtik到所有凹顶点，并求在图像内部的连线的距离的最小值Dltvtik；对Dltvtik与T2进行比较，如果T2为阈值，则在Pki中删除该凸顶点tvtik，并连接与该凸顶点tvtik相邻的两个凸顶点tvt-1ik和tvt+1ik，否则，保留该凸顶点tvtik；删除所有满足上述条件的凸顶点，得到新的多边形Pk+1i；3.5令Pk+1i的所有凸顶点为n′i是Pk+1i上的凸顶点个数；则Pi被Pk+1i的凸顶点集分割成n′i段子弧二值图像I的轮廓分割HI为：HI＝{HPi，1≤i≤m}；4如果骨架SI中的某一骨架点sj的生成点Tansj在二值图像I的某一轮廓分割上，则将该生成点Tansj在二值图像I的某一轮廓分割上的骨架点sj删除；遍历所有骨架点，删除生成点在同一轮廓分割上的骨架点，得到剪枝后的骨架S′I。

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