[发明专利]一种二维图像中任意曲线的圆弧表示及检测方法

权利要求书

1.一种二维图像中任意曲线的检测方法，其特征在于，包括该二维图像中任意曲线的圆弧表示T的具体表达式T＝{T_i＝(x_i,y_i,θ_i)|i＝0,...,m}；

还包括以下步骤：

S201、提取源图像I₀中物体的边缘曲线C＝{C₁,C₂,…,C_n}得到二值图I₁；

S202、遍历二值图I₁，对曲线C＝{C₁,C₂,…,C_n}的像素点进行标注，得到标注图像I₂，提取曲线的线基元特征E；

S203、统计线基元集合E中各线基元间的位置关系，对应圆弧上相邻线基元间的位置关系来获取圆弧片段集合A_C＝{A₁,A₂,...,A_m}；

S204、求取每个圆弧片段A_C＝{A₁,A₂,...,A_m}对应的端点处的圆弧表示T；

在步骤S202中，通过邻域差分公式和特征角公式对曲线C＝{C₁,C₂,…,C_n}的像素点进行标注；

所述邻域差分公式包括有3×3ε-邻域公式和L_CMP公式；其中，所述3×3ε-邻域公式用于将曲线C＝{C₁,C₂,…,C_n}的像素点进行二进制处理，所述L_CMP公式用于求出曲线C＝{C₁,C₂,…,C_n}的像素点相对应的L_CMP值；

所述3×3ε-邻域公式为：

其中，I_i表示二值图I₁中任意一个像素点的3×3ε-邻域的第i号位的像素点的灰度值；a_i为其对应标注值，当I_i＝255时，取a_i＝1，当I_i＝0时，取a_i＝0,i＝0,1,2,…,8；

所述L_CMP公式为：

其中，L_CMP为3×3矩阵，表示二值图I₁上任意一点的3×3ε-邻域上的每个像素点对应的L_CMP值，L_CMP＝(l₀,l₁)的初值为(a_i,0)；a_i表示二值图I₁中任意一个像素点的3×3ε-邻域的第i号位的灰度值；当灰度值等于255时，取a_i＝1，当灰度值等于0时，取a_i＝0,i＝0,1,2,...,8；所述特征角公式为：

其中，L_CN(a₀)表示曲线C＝{C₁,C₂,...,C_n}上任意像素点的3×3ε-邻域的0号位所对应的特征角，a_i表示曲线C＝{C₁,C₂,...,C_n}上任意像素点的3×3ε-邻域的第i号位的灰度值，当灰度值为255时，a_i＝1，当灰度值为0时，a_i＝0,i＝0,1,2,...,8。

2.如权利要求1所述的一种二维图像中任意曲线的检测方法，其特征在于，在步骤S203中，通过加权有向邻接方阵W统计线基元集合E中各线基元间的位置关系。

3.如权利要求2所述的一种二维图像中任意曲线的检测方法，其特征在于，所述加权有向邻接方阵W的公式为：

其中，w_ij表示W中每个元素，E_i表示线基元集合E中的第i个元素，k是线基元集合E中的元素总数，d_ij是线基元E_j相对于E_i的位置，Re{·}表示复数实部，D₈(E_i,E_j)是E_i和E_j在图像上的D₈距离，即棋盘距离。