[发明专利]保持图像拓扑结构的图像缩小方法

权利要求书

1.一种保持图像拓扑结构的图像缩小方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，对于大小为2^m-k+1x2^n-k+1的二值图像I_k进行分块，其中，按每2x2个像素属于一个分块，共分成2^m-kx2^n-k块，每一分块p_k(i，j)包含p_i，j^k个目标像素，其中，k表示迭代的次数，初始值为1，m、n、i和j均为正整数，1≤i≤m，1≤i≤n，

S2，根据人眼视觉系统将分块p_k(i，j)分为光滑区域和边缘区域；

S3，对位于光滑区域的像素I_k+1(i，j)，根据人眼视觉系统进行缩小；对位于边缘区域的像素I_k+1(i，j)，按照像素I_k+1(i，j)在二值图像I_k中所定义的邻域模板的连通性分类的结果进行缩小；

S4，按照步骤S1～S3进行迭代运算对图像I_k进行缩小，得到缩小因子为SF＝2^αx2^α的目标图像I_α+1＝2^m-αx2^n-α，其中，α为正整数，α＜min{m，n}。

2.如权利要求1所述的保持图像拓扑结构的图像缩小方法，其特征在于，

步骤S2具体为：当或时，将分块p_k(i，j)确定为光滑区域；当或时，将分块p_k(i，j)确定为边缘区域。

3.如权利要求2所述的保持图像拓扑结构的图像缩小方法，其特征在于，

步骤S3中，对位于光滑区域的像素I_k+1(i，j)，根据人眼视觉系统进行缩小的步骤具体为：当时，将像素I_k+1(i，j)缩小为1，当时，将像素I_k+1(i，j)缩小为0；对位于边缘区域的像素I_k+1(i，j)，按照I_k+1(i，j)在二值图像I_k中所定义的邻域模板的连通性分类的结果进行缩小的步骤具体包括：

S31，定义I_k+1(i，j)在I_k中6x6的邻域模板为M_k(i，j)，M_k(i，j)以p_k(i，j)为中心，且具有M_i，j^k个目标像素；

S32，定义将I_k+1(i，j)缩小为0或1时，更新后的邻域模板分别为M_k⁰(i，j)和M_k¹(i，j)，并定义hor_k(i，j)和ver_k(i，j)，hor_k⁰(i，j)和ver_k⁰(i，j)，hor_k¹(i，j)和ver_k¹(i，j)分别是模板M_k(i，j)、模板M_k⁰(i，j)和模板M_k¹(i，j)的水平和垂直连通变量，若邻域模板是水平或垂直连通的，则将相应的水平或垂直变量取值为1，否则取值为0；

S33，根据步骤S32得到的位于边缘区域的像素I_k+1(i，j)的三个模板的连通性情况以及人眼视觉系统，对位于边缘区域的像素I_k+1(i，j)进行缩小；将I_k+1(i，j)缩小为0或1之后，利用模板M_k(i，j)在I_k+1(i，j)中的对应像素I_k+1(i-1，j-1)，I_k+1(i-1，j)，I_k+1(i-1，j+1)和I_k+1(i，j-1)对模板M_k(i，j)进行更新，以体现缩小后图像的连通性。