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1、第9章 目标描述,9.1基于边界的描述 9.2基于区域的描述 9.3 对目标关系的描述,9.1基于边界的描述,利用处在目标区域边界上的象素集合来描述边界的特点/特性9.1.1简单边界描述符9.1.2形状数9.1.3边界矩,9.1.1 简单边界描述符,1.边界的长度边界/轮廓长度（区域周长）对区域 R，轮廓点 P：P本身属于 R P的邻域中有象素不属于 R,9.1.1 简单边界描述符,1.边界的长度!区域的轮廓点和内部点要采用不同的连通性来定义(1)内部点8-方向连通，轮廓为4-方向连通(2)内部点4-方向连通，轮廓为8-方向连通,9.1.1 简单边界描述符,1.边界的长度(1)4-方向连通轮廓
2、B4(2)8-方向连通轮廓B8使用单位长链码2个象素间直线段 2个象素间对角线段,9.1.1 简单边界描述符,2.边界的直径边界上相隔最远2点之间的距离 距离度量：DE()，D4()，D8(),9.1.1 简单边界描述符,3.曲率斜率、曲率、角点（局部特性）斜率：轮廓点的（切线）指向曲率：斜率的改变率曲率大于零，曲线凹向朝着法线正向曲率小于零，曲线凹向朝着法线负向角点：曲率的局部极值点,9.1.2 形状数,形状数轮廓差分码中其值最小的1个序列形状数示例4-方向链码为：10103322差分码为：33133030形状数为：03033133,9.1.2 形状数,形状数的阶形状数序列的长度闭合曲线阶是
3、偶数凸形区域形状数的 阶对应区域边界 外包矩形的周长,9.1.3 边界矩,矩是一个物理量目标的边界可看作由一系列曲线段组成 通过定量描述曲线段而进一步描述整个边界可把曲线段表示成1个1-D函数 f(r)把 f(r)的线下面积看成1个直方图,9.1.3 边界矩,矩的计算 均值 对均值的 n 阶矩n与 f(r)的形状有直接联系 2描述了曲线相对于均值的分布3描述了曲线相对于均值的对称性,9.2基于区域的描述,利用处在目标区域内的象素集合来描述区域的特点/特性9.2.1简单区域描述符9.2.2拓扑描述符 9.2.3不变矩,9.2.1 简单区域描述符,1、区域面积基于对象素个数的计数 2、区域重心基于
4、区域所有象素计算 3、区域密度需结合灰度图和分割图,9.2.1 简单区域描述符,1、区域面积区域面积的不同计算方法利用对象素记数求区域面积，最简单合理,9.2.1 简单区域描述符,1、区域面积多边形区域面积？NB是正好处在Q的轮廓上离散点的个数NI是Q的内部点的个数 令R为Q中所包含点的集合|R|=NB+NI,9.2.1 简单区域描述符,1、区域面积多边形区域面积计算示例NI=71，NB=10，A(Q)=75 多边形Q所定义的面积轮廓（点集）所定义的面积,9.2.1 简单区域描述符,2、区域重心对非规则物体，其重心坐标和几何中心坐标常不相同,重心,几何中心,密度加权的目标重心,9.2.1 简单
5、区域描述符,3、区域密度(1)透射率（transmission）T=穿透目标的光/入射的光(2)光密度（optical density）入射的光与穿透目标的光的比（透射率的倒数），取以10为底的对数OD=log(1/T)=logT,9.2.1 简单区域描述符,3、区域密度(3)积分光密度（integrated optical density）积分光密度是直方图中各灰度的加权和,9.2.2 拓扑描述符,拓扑描述符 拓扑学研究图形不受畸变变形（不包括撕裂或粘贴）影响的性质拓扑性质：全局性质，与距离无关1.欧拉数 1，2，1，0 欧拉数描述了区域的连通性 H：区域内的孔数 C：区域内的连通组元个数,
6、9.2.2 拓扑描述符,对一幅二值图象A，可以定义两个欧拉数(1)4-连通欧拉数E4(A)4-连通的目标个数减去8-连通的孔数(2)8-连通欧拉数E8(A)8-连通的目标个数减去4-连通的孔数,9.2.2 拓扑描述符,多边形网全由直线段（包围）构成的区域集合 欧拉公式 V：顶点数 B：边线数 F：面数,9.2.2 拓扑描述符,2.3-D目标欧拉数以平面为表面构成的多面体,V=5，B=8，F=5,V=6，B=12，F=8，R=1，C=0,V=8，B=12，F=8，R=2，C=0,9.2.3 不变矩,区域矩：用所有属于区域内的点计算f(x,y)的 p+q 阶矩f(x,y)的 p+q 阶中心矩f(x
7、,y)的归一化的中心矩,9.3 对目标关系的描述,多个边界/区域间的关系边界和边界，区域和区域，边界和区域可利用不同的数据结构 9.3.1目标标记和计数9.3.2点目标的分布9.3.3字符串描述符9.3.4树结构描述符,9.3.1 目标标记和计数,1、象素标记 检查当前象素与之前若干近邻象素的连通性考虑4-连通的情况 新的标记 标记为A 标记为B 标记为A/B 第1次被扫描到 与A连通 与B连通 A和B等价,9.3.1 目标标记和计数,2、游程连通性分析,9.3.2 点目标的分布,当图象中有许多个同类的目标时，为方便研究它们之间的关系，常将各个目标抽象为点目标对点目标集合，目标间相互关系常比单
8、个目标在图象中的位置或单个目标本身的性质更重要 随机分布 聚类分布 规则分布,根据分布的统计来区分不同分布 将视场分成一些子区域m：子区域内目标数的均值s 2：子区域内目标数的方差(1)s 2=m：泊松分布(2)s 2 m：聚类分布(3)s 2 m：均匀分布,9.3.2 点目标的分布,9.3.3 字符串描述符,描述语法/重写（替换）规则：(1)S aA起始符号S用元素a和变量A来替换(2)A bS变量A用元素b和起始符号S来替换(3)A b变量A用单个元素b来替换,9.3.3 字符串描述符,运用重写规则产生结构字符串：对应头尾连接的线段用有向线段（抽象）描述图象区域，除头尾连接，还可用其它运算结合,9.3.3 字符串描述符,利用有向线段描述复杂结构,9.3.4 树结构描述符,树中有2类重要的信息：(1)关于结点的信息，可用一组字符来记录(2)关于一个结点与其相连通结点的信息，可用一组指向这些结点的指针来记录,“在之中”,通信地址：北京清华大学电子工程系 邮政编码：100084 办公地址：清华大学东主楼，9区307室 办公电话：传真号码：电子邮件：个人主页：实验室网：,联 系 信 息,
