[发明专利]基于行程编码的快速区域腐蚀算法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理领域，尤其涉及图像感兴趣区域腐蚀的实现。

背景技术

形态学腐蚀算法是图像处理领域中常用的预处理算法，主要用于缩小感兴趣区域、获取边缘、连接不同区域以便于后续处理等。

目前已有的感兴趣区域腐蚀算法，针对图像的像素点进行操作，其像素点表示方法可分为两种：1)每个像素点采用八位表示，即像素值可取0到255；2)每个像素点采用1位表示，即像素值为0与1。这两种像素表示方法在进行腐蚀操作时原理基本一致，数学表达式为：表示用结构元B对感兴趣区域A进行腐蚀，表达式的意思是结构元(即结构元B关于其原点的镜像)在感兴趣区域A所在的图像内平移，结构元完全包含于感兴趣区域A的所有位置的集合即为腐蚀所得结果。其中，方法1)比方法2)慢，因为计算机对一位的访问与计算的速度要快于八位；另外，方法1)的内存占用量是方法2)的八倍。

现有基于像素点的操作方法存在速度慢、占用内存大、对感兴趣区域的操作受图像的宽高限制、需访问图像内所有像素点等缺点。也就是说，现有的感兴趣区域腐蚀算法耗时长且占用内存多,对处于图像边界的像素点腐蚀会受限制。另一方面，针对像素点进行操作的算法通常采用直径较小的结构元，对于腐蚀结构元直径超过3个像素甚至几十上百个像素时就需通过多次调用算子实现，其耗时也会成几十上百倍增长。在实际工业应用中往往要求实时对图像进行处理，对算法的耗时要求严格，现有的这种算法难以满足实际应用的需要。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提出一种基于行程编码的快速区域腐蚀算法，能够有效地降低内存占用，并缩短耗时。

本发明为解决其技术问题所提供的一种基于行程编码的快速区域腐蚀算法，该算法包括：

对图像感兴趣区域进行行程编码；

选取矩形结构元对编码后的感兴趣区域进行腐蚀操作；

其中，该腐蚀操作表示为矩形结构元镜像后所有像素点相对于其原点的向量对感兴趣区域各行程平移结果的交集。

进一步地，所述腐蚀操作具体包括：

求取矩形结构元列方向腐蚀向量及行方向腐蚀向量；

使用所述列方向腐蚀向量对感兴趣区域进行列方向腐蚀操作；

使用所述行方向腐蚀向量对列方向腐蚀操作后的感兴趣区域进行行方向腐蚀操作；

对行方向腐蚀操作的结果求交集；

其中，列方向腐蚀向量包括矩形结构元起始列任一像素、终止列任一像素相对于原点向量的列方向分量；行方向腐蚀向量包括矩形结构元各行任一像素相对于原点向量的行方向分量；矩形结构元的原点是该矩形结构元的重心。

进一步地，所述腐蚀操作也可以包括：

求取矩形结构元行方向腐蚀向量及列方向腐蚀向量；

使用所述行方向腐蚀向量对感兴趣区域进行行方向腐蚀操作；

使用所述列方向腐蚀向量对行方向腐蚀操作后的感兴趣区域进行列方向腐蚀操作；

对列方向腐蚀操作的结果求交集；

其中，行方向腐蚀向量包括矩形结构元起始行任一像素、终止行任一像素相对于原点向量的行方向分量；列方向腐蚀向量包括矩形结构元各列任一像素相对于原点向量的列方向分量；矩形结构元的原点是该矩形结构元的重心。

本发明同时提供一种基于行程编码的快速区域腐蚀装置，该装置包括：

第一模块，用于对图像感兴趣区域进行行程编码；

第二模块，用于选取矩形结构元对编码后的感兴趣区域进行腐蚀操作，所述腐蚀操作表示为矩形结构元镜像后所有像素点相对于其原点的向量对感兴趣区域各行程平移结果的交集。

进一步地，所述第二模块包括：

向量求取单元，用于求取矩形结构元列方向腐蚀向量及行方向腐蚀向量；

腐蚀操作单元，用于使用所述列方向腐蚀向量对感兴趣区域进行列方向腐蚀操作；使用所述行方向腐蚀向量对列方向腐蚀操作后的感兴趣区域进行行方向腐蚀操作；并对行方向腐蚀操作的结果求交集；

其中，列方向腐蚀向量包括矩形结构元起始列任一像素、终止列任一像素相对于原点向量的列方向分量；行方向腐蚀向量包括矩形结构元各行任一像素相对于原点向量的行方向分量；矩形结构元的原点是该矩形结构元的重心。

进一步地，所述第二模块也可以包括：

向量求取单元，用于求取矩形结构元行方向腐蚀向量及列方向腐蚀向量；