一种图像点团的位置提取处理器的制造方法
【专利摘要】一种图像点团的位置提取处理器，目的在于通过对线段编码处理方式的改进，从而达到高效简易提取图像点团位置的处理器。一种图像点团的位置提取处理器，包括视频图像采集、图像二值化、图像形态学处理、扫描连通区域和输出链表五个步骤；上述步骤的实现方式是通过执行视频图像采集步骤之后，对采集到的视频图像数据执行图像二值化步骤，对二值化的图像数据执行图像形态学处理步骤，根据图像形态学处理的结果执行扫描连通区域步骤，最后执行输出链表步骤。
【专利说明】一种图像点团的位置提取处理器
【技术领域】
[0001]本发明涉及图像点团的位置提取领域，更具体的讲是一种通过对线段编码处理方式的改进，从而达到高效简易提取图像点团位置的处理器。
【背景技术】
[0002]在图像处理中将一个图像连通区域称作一个图像点团。在一幅二值图像中，有很多个连通区域，将各个图像点团的位置和大小提取出来，构成一个链表，即称为对图像点团的位置提取。上述过程可以不关心点团内部的空洞，甚至轮廓上的凹凸。因此可以用连通区域的最小外接矩形表示每个点团，这个矩形完全包含了点团的位置和大小信息，也就是上述过程实也可以描述为获得代表每个点团的矩形，每帧图像的所有矩形构成一个链表。
[0003]获得代表每个点团的矩形过程可以通过线段编码的处理方式来实现，线段编码的处理方式是逐行扫描点团的位置和大小，具体的实现方式如下:
1)扫描图像中的每行:
对这行中的每条线段
如果与前一行的一条线段相邻且仅与这条线段相邻，则将这条线段加入这个相邻线段所在的连通区域；
否则，如果与前一行的多条线段相邻，则将相邻的这多条线段所在的连通区域合并成一个连通区域，将这条线段加入这个连通区域；
否则，对于其它情况，初始化新的连通区域，将这条线段加入这个连通区域
2)对图像中的每个像素扫描一遍就可以得到所有的连通区域了，所有连通区域构成的链表就是所求。
[0004]连通区域中有空洞，轮廓也是不规则的，上述线段编码的处理方式把这些信息都获取了，然而这些信息是不需要的，目标是只需要得到每个连通区域的最小外接矩形，就可以得到每个图像点团的大小和位置了。
【发明内容】
[0005]为解决上述问题，本发明公开了一种图像点团的位置提取处理器，目的在于通过对线段编码处理方式的改进，从而达到高效简易提取图像点团位置的处理器。
[0006]本发明是采取以下技术方案实现的:一种图像点团的位置提取处理器，包括视频图像采集、图像二值化、图像形态学处理、扫描连通区域和输出链表五个步骤；上述步骤的实现方式是执行视频图像采集步骤之后，对采集到的视频图像数据执行图像二值化步骤，对二值化的图像数据执行图像形态学处理步骤，根据图像形态学处理的结果执行扫描连通区域步骤，最后执行输出链表步骤。
[0007]本发明的实现还包括以下的技术方案:
上述视频图像采集步骤是通过摄像头完成的。
[0008]上述图像二值化步骤的执行结果是黑色像素是背景点，白色像素是前景点。[0009]上述图像形态学处理步骤采用开运算作为实现方式。
[0010]上述扫描连通区域步骤是采用改进的线段编码方式来实现的，具体实现过程如下:
从左向右扫描图像中的每行，对这行中的线段a如果不和前一行的任何线段相邻或者这行就是第一行，则初始化新的连通区域，将线段a加入这个连通区域；否则:
a)设与前一行相邻的线段中最左那条为线段b如果线段a是此行的第一条线段或者此行之前的线段不与b相邻，则则将线段a加入b所在的连通区域；否则，将此行之前的那条线段延长至完全覆盖线段a ；
b)如果与前一行的多条线段相邻，则将这多条线段所在的连通区域合并成一个连通区域，在合并时每一行用覆盖此行中所有线段的最小线段代替此行的线段。
[0011]上述输出链表步骤中的链表是由对图像中的每个像素执行一遍扫描连通区域步骤后得到所有连通区域构成的。
[0012]本发明优点和有益效果具体体现在以下几个方面:
1.本发明忽略了连通区域中的空洞，从而得到了比较规整的图像点团轮廓。
[0013]2.利用本发明得到的连通区域中的每行仅有一条线段，因此可以很容易得到连通区域的最小外接矩形。
[0014]3.本发明使提取图像点团位置的处理变得高效简易。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本发明的执行步骤示意图；
图2是改进的线段编码实现方式示意图。
【具体实施方式】
[0016]以下结合说明书附图1对本发明的实施做进一步详述:
一种图像点团的位置提取处理器，包括视频图像采集、图像二值化、图像形态学处理、扫描连通区域和输出链表五个步骤；上述步骤的实现方式是执行视频图像采集步骤之后，对采集到的视频图像数据执行图像二值化步骤，对二值化的图像数据执行图像形态学处理步骤，根据图像形态学处理的结果按照一定规则执行扫描连通区域步骤，最后执行输出链表步骤。
[0017]上述视频图像采集步骤是通过摄像头完成的。
[0018]上述图像二值化步骤的执行结果是黑色像素是背景点，白色像素是前景点。并且图像中存在噪声，即孤立的白像素和孤立的黑像素。可以使用数学形态学的方法将二值图像中的孤立噪声点去除。
[0019]通过实验，上述图像形态学处理步骤采用开运算作为实现方式效果较好。因为腐蚀和膨胀运算会改变物体的大小，闭运算无法去除微小的噪声物体。开运算能很好的去除微小的噪声物体而不改变物体大小，虽然其不能去除物体内部的微小空洞，但物体内部的微小空洞可以通过本发明中改进的线段编码实现方式来解决，因此本发明使用开运算图像形态学处理步骤的实现方式。
[0020]上述输出链表步骤中的链表是由对图像中的每个像素执行一遍扫描连通区域步骤后得到所有连通区域构成的。
[0021]以下结合说明书附图2对本发明中改进的线段编码实现方式做进一步详述:
连通区域中有空洞，轮廓也是不规则的，原线段编码的处理方式把这些信息都获取了，
然而这些信息是不需要的，目标是只需要得到每个连通区域的最小外接矩形，就可以得到每个图像点团的大小和位置了。为此，本发明将线段编码的处理方式做了改进。
[0022]新的处理方式的目标是，使一个连通区域中的每一行有且仅有一个线段。以说明书附图2来说明。在扫描第3行的时候，发现线段4贯通了连通点团I和连通点团2，这时把线段2的右边界延长到线段3的右边界。在扫描第4行的时候，发现线段6也是属于连通点团I时，将线段5的右边界延长到线段6的右边界。这样，在一个连通区域中，每一行只有一条线段，它是覆盖原来同一行中所有线段的最小线段，连通区域中的空洞就被去除了，轮廓也比原线段编码的处理方式规整。采用这个改进的线段编码实现方式，也解决了在对二值图像做开运算不能去除物体内部的微小空洞的问题。
[0023]上述扫描连通区域步骤是就是采用改进的线段编码方式来实现的，具体实现过程如下:
从左向右扫描图像中的每行，对这行中的线段a如果不和前一行的任何线段相邻或者这行就是第一行，则初始化新的连通区域，将线段a加入这个连通区域；否则:
a)设与前一行相邻的线段中最左那条为线段b如果线段a是此行的第一条线段或者此行之前的线段不与b相邻，则则将线段a加入b所在的连通区域；否则，将此行之前的那条线段延长至完全覆盖线段a。
[0024]b)如果与前一行的多条线段相邻，则将这多条线段所在的连通区域合并成一个连通区域，在合并时每一行用覆盖此行中所有线段的最小线段代替此行的线段。
[0025]利用本发明所述的技术方案，或本领域的技术人员在本发明技术方案的启发下，设计出类似的技术方案，而达到上述技术效果的，均是落入本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种图像点团的位置提取处理器，包括视频图像采集、图像二值化、图像形态学处理、扫描连通区域和输出链表五个步骤；上述步骤的实现方式是执行所述视频图像采集步骤之后，对采集到的视频图像数据执行所述图像二值化步骤，对二值化的图像数据执行所述图像形态学处理步骤，根据图像形态学处理的结果执行所述扫描连通区域步骤，最后执行所述输出链表步骤。
2.根据权利要求1所述的一种图像点团的位置提取处理器，其特征在于:所述视频图像采集步骤是通过摄像头完成的。
3.根据权利要求1所述的一种图像点团的位置提取处理器，其特征在于:所述图像二值化步骤的执行结果是黑色像素是背景点，白色像素是前景点。
4.根据权利要求1所述的一种图像点团的位置提取处理器，其特征在于:所述图像形态学处理步骤采用开运算作为实现方式。
5.根据权利要求1所述的一种图像点团的位置提取处理器，其特征在于:所述扫描连通区域步骤是采用改进的线段编码方式来实现的。
6.根据权利要求5所述的扫描连通区域步骤，其特征在于:所述改进的线段编码的实现过程为:从左向右扫描图像中的每行，对这行中的线段a如果不和前一行的任何线段相邻或者这行就是第一行，则初始化新的连通区域，将线段a加入这个连通区域；否则:a)设与前一行相邻的线段中最左那条为线段b如果线段a是此行的第一条线段或者此行之前的线段不与b相邻，则则将线段a加入b所在的连通区域；否则，将此行之前的那条线段延长至完全覆盖线段a ;b)如果与前一行的多条线段相邻，则将这多条线段所在的连通区域合并成一个连通区域，在合并时每一行用覆盖此行中所有线段的最小线段代替此行的线段。
7.根据权利要求1所述的一种图像点团的位置提取处理器，其特征在于:所述输出链表步骤中的链表是由对图像中的每个像素执行一遍扫描连通区域步骤后得到所有连通区域构成的。
【文档编号】G06K9/46GK103679177SQ201310756169
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月27日 优先权日:2013年12月27日
【发明者】不公告发明人 申请人:天津森宇科技发展有限公司