[发明专利]一种基于各向异性高斯核提取封闭边缘图像轮廓的方法

权利要求书

1.一种基于各向异性高斯核提取封闭边缘图像轮廓的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：将待提取的图像读入计算机；

步骤2：在[0,π]内方向角上采用各向异性高斯核滤波平滑图像；

步骤3：计算平滑后图像的边缘强度映射和边缘梯度方向映射；

步骤4：对边缘强度映射即梯度幅值进行非最大值抑制，判定边缘像素；

步骤5：判定边缘轮廓结构，详细步骤如下：

5.1，利用两点间距离公式计算边缘轮廓中起点与终点之间的实际距离d及每个边缘轮廓中起点与第4个像素点之间的距离，后者为边缘轮廓中起点终点之间的最大容许距离D_max；

5.2，比较D_max与d的大小，如果d≤D_max，边缘轮廓是闭合轮廓，如果d>D_max，则边缘轮廓是开轮廓；

步骤6：填充或延伸断裂处的边缘，详细步骤如下：

6.1，当边缘轮廓为闭合轮廓且轮廓的起点与终点不重合时，则将起点和终点之间的断裂处以最短距离直线填充；

6.2，当边缘轮廓为开轮廓时，若在一个窗口中一个轮廓的起点或终点只有一个在该窗口中且其他轮廓的终点也包含在该窗口中，则以最短的距离直线连接填充该边缘轮廓的起点和终点之间的空隙，使两个轮廓成为两个不相关的轮廓；

6.3，当边缘轮廓为开轮廓时，若在一个窗口中同时存在起点和终点且包含其他轮廓的边缘像素点时，则根据起点和终点两个点周围的边缘梯度方向，分别求取起点和终点与其周围边缘像素的梯度平均方向，计算方法如下：分别将起点和终点周围的边缘像素点坐标取出相加之后除以边缘像素点个数，得到梯度平均像素的坐标(Δx,Δy)，根据公式计算得到；然后分别从该起点和终点开始，分别沿着各自的梯度平均方向的垂直方向向终点和起点以最短线连接；

重复以上的边缘连接方法，直至获得封闭的图像轮廓图；

步骤7：输出获得的具有封闭边缘轮廓的图像。

2.如权利要求1所述的一种基于各向异性高斯核提取封闭边缘图像轮廓的方法，其特征在于，步骤2中采用各向异性高斯核滤波平滑图像时，在θ角方向上的表达式如下：

gσ,ρ,θ=12πσ2exp(-12σ2nTR-θρ200ρ-2Rθn),]]>

Rθ=cosθsinθ-sinθcosθ,]]>

其中，σ是尺度参数，ρ是各向异性高斯参数，θ是旋转角度，R_θ是旋转矩阵，n是输入的图像矩阵，即输入图像的像素点坐标组成的矩阵的转置矩阵。