[发明专利]一种图像路径生成方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理中的目标路径生成领域，具体涉及一种图像路径生成方法及系统。

背景技术

目前，图像路径大部分是采用“钢笔工具”绘制生成。通过钢笔工具，操作者采用全手工的方式，对图像边缘分段进行操作，完成路径的绘制生成。采用“钢笔工具”的方式生成路径，操作者需要根据自己对图像内容的主观判断，逐段的完成路径的绘制，并在描绘过程中，实时的采用手工的方式调整现有路径和先前路径的形态，保证其能够较好的贴合边缘，以及各段路径之间的过渡平滑、自然，以得到较高的路径生成质量。手工绘制生成路径的方法能够很好的保证生成路径的质量，但由于采取的是全手工操作，路径生成效率很低，完成一幅图像的路径生成通常要花费较长的时间，不利于提高工作生产效率。

路径的生成还可以采取“选区转路径”的方式，这种方法首先需要完成对图像有效选区的标定，然后利用相关的算法将选区转换为所对应的路径。采用“选区转路径”的方式生成路径，对选区生成以及路径生成的准确度要求较高，生成路径的质量通常取决于两个因素：有效选区的标定准确性和路径生成方法的准确性；另外，“选区转路径”是一种大尺度上的路径生成方式，完成路径生成后，并不利于对生成路径进行调整，达到提高路径质量的目的。所以采用“选区转路径”的方式并且通过该方法完成路径生成后，难以对生成路径的细节进行调整，所以该方法生成的图像路径质量难以得到保证。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种图像路径生成方法及系统，通过对图像局部信息进行判断，完成图像路径的生成，并允许操作者对生成路径的形态进行自动调整，保证了生成路径的质量。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

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。

进一步，如上所述的一种图像路径生成方法，该方法还包括以下步骤：

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。

进一步，如上所述的一种图像路径生成方法，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。

进一步，如上所述的一种图像路径生成方法，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。

进一步，如上所述的一种图像路径生成方法，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。

进一步，如上所述的一种图像路径生成方法，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拼接；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。

进一步，如上所述的一种图像路径生成方法，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。