[发明专利]一种图像路径生成方法及系统

权利要求书

1.一种图像路径生成方法，包括以下步骤：

(1)选择待处理图像，通过点击位置确定图像中的待处理区域；所述点击位置是指待生成的图像路径的起点和终点；

(2)对待处理区域进行图像边缘检测，得到待处理区域的边界信息；所述边界信息包括待处理区域的边界图像，以及待处理区域在X、Y方向的梯度图像；

(3)根据点击位置和边界图像提取待处理边界，并得到待处理边界的边界链；所述待处理边界是指距离点击位置最近的边界图像中的连通边界；所述边界链是指待处理边界的边界点的坐标信息；

(4)根据点击位置以及待处理区域的X、Y方向的梯度图像，生成边界链的有向图，并采用最短路径生成算法提取点击位置的起点至终点的最短路径；所述有向图是表述边界链中各边界点之间路径关系的数据结构；

(5)将最短路径进行曲线拟合，得到结果路径。

2.如权利要求1所述的一种图像路径生成方法，其特征在于：所述方法还包括以下步骤：

(6)以先前点击位置的终点为新的起点，确定新的点击位置终点，重复步骤(1)～步骤(4)，得到新的最短路径；

(7)将所述先前结果路径与新的最短路径进行平滑衔接，得到新的结果路径。

3.如权利要求1或2所述的一种图像路径生成方法，其特征在于：步骤(4)中，所述有向图生成的具体方式为：

根据待处理区域的X、Y方向的梯度图像，计算边界链中起点到终点的所有边界点之间的梯度值，并将该梯度值作为边界点间的权重，构成有向图；所述梯度值是指在边缘检测中所提取的X、Y方向的梯度融合值。

4.如权利要求3所述的一种图像路径生成方法，其特征在于：步骤(4)中，完成每一次最短路径提取后，记录最短路径的路径生成信息，在下一次进行最短路径提取时，根据点击位置、边界信息以及先前路径生成信息生成边界链的有向图。

5.如权利要求4所述的一种图像路径生成方法，其特征在于：步骤(4)中，在进行边界路径提取时，如果存在先前路径，将先前路径各边界点间的权重设置为无穷大。

6.如权利要求5所述的一种图像路径生成方法，其特征在于：步骤(7)中，通过在结果路径中设置打断点，实现结果路径与新的最短路径的平滑衔接；具体方式为：

1)在结果路径中设置打断点；

2)将打断点之后的结果路径中的曲线转化为像素坐标点，与新的最短路径进行拼接；

3)将拼接之后的路径进行曲线拟合，得到新的路径结果，并将拟合后的结果在打断点处完成拼接。

7.如权利要求6所述的一种图像路径生成方法，其特征在于：步骤(1)中，设置待处理区域的最小设定范围，当待处理区域大于或等于设定范围时，以待处理区域的实际大小作为待处理区域；当待处理区域小于设定范围时，以设定值作为待处理区域。

8.如权利要求7所述的一种图像路径生成方法，其特征在于：步骤(2)中，对待处理区域的图像进行预处理后进行图像边缘检测，所述预处理包括降噪处理。

9.如权利要求8所述的一种图像路径生成方法，其特征在于：步骤(2)中，利用图像边缘检测算法完成图像边缘检测。

10.如权利要求9所述的一种图像路径生成方法，其特征在于：步骤(2)中，完成图像边缘检测后，通过二值图像的形态学操作对边缘中出现的断裂及非平滑现象进行消除。

11.一种图像路径生成系统，包括：

待处理区域确定模块：用于通过点击位置确定待处理图像中的待处理区域；所述点击位置是指待生成的图像路径的起点和终点；

边界信息提取模块：用于对待处理区域进行图像边缘检测，得到待处理区域的边界信息；所述边界信息包括待处理区域的边界图像，以及待处理区域在X、Y方向的梯度图像；

待处理边界提取模块：用于根据点击位置和边界图像提取待处理边界，并得到待处理边界的边界链；所述待处理边界是指距离点击位置最近的边界图像中的连通边界；所述边界链是指待处理边界的边界点的坐标信息；

最短路径生成模块：用于根据点击位置以及待处理区域的X、Y方向的梯度图像，生成边界链的有向图，并采用最短路径生成算法提取点击位置的起点至终点的最短路径；所述有向图是表述边界链中各边界点之间路径关系的数据结构；

结果路径获取模块：用于将最短路径进行曲线拟合，得到结果路径。

12.如权利要求11所述的一种图像路径生成系统，其特征在于：所述系统还包括：

最短路径再次生成模块：用于以先前点击位置的终点为新的起点，确定新的点击位置终点后返回到待处理区域确定模块，得到新的最短路径；

路径拼接模块：用于将先前结果路径与新的最短路径进行平滑衔接，得到新的结果路径。