[发明专利]一种图像连通区域描述方法及其在图像配准中的应用方法

权利要求书

1.一种图像连通区域描述方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1-1，输入待处理图像P；

S1-2，提取图像P中的连通区域及其参考点，记R₁、R₂...R_N为从图像P中提取出的N个连通区域，且R_i：{(x_ij，y_ij)|j＝1...n_i}，其中n_i为R_i中的点的个数，R_i的参考点记为(x_i，y_i)，i＝1...N；

步骤S1-2所述连通区域提取方法如下：首先利用预设的阈值t将图像P二值化，记二值化结果为B，即然后对二值图像B进行连通区域标记，B中标记出来的面积大于某一预设参数的连通区域即为从图像P中所需提取的连通区域；

步骤S1-2所述连通区域R_i，i＝1...N，的参考点(x_i，y_i)为连通区域R_i的质心或形心或连通区域R_i的轮廓坐标的统计平均量；

S1-3，对图像P中每一个连通区域R_i，i＝1...N，计算其局部距离上下文和全局距离上下文并将和分别作为连通区域R_i的局部形状描述子和全局相对位置描述子；

S1-4，输出图像P中每一个连通区域R_i，i＝1...N，的描述

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1-3所述连通区域R_i，i＝1...N，的局部距离上下文定义为R_i的参考点(x_i，y_i)与R_i中各点(x_ij，y_ij)，j＝1...n_i的归一化加权距离直方图，设该直方图的频数为K_l，加权函数为w_l()，的计算步骤如下：

S4-1，初始化k＝1..K_l；

S4-2，计算点(x_i，y_i)与(x_ij，y_ij)的距离d_ij，j＝1...n_i，并令d_i为中的最大值，即

S4-3，统计的加权距离直方图：

对j＝1到n_i，执行

若则

S4-4，对进行归一化处理：计算并令k＝1...K_l。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1-3所述连通区域R_i(i＝1...N)的全局距离上下文定义为R_i的参考点(x_i，y_i)与其余连通区域R_j，1≤j≤N_i，j≠i的参考点(x_j，y_j)的归一化加权距离直方图，设该直方图的频数为K_g，加权函数为w_g()，的计算步骤如下：

S5-1，初始化k＝1..K_g；

S5-2，计算点(x_i，y_i)与(x_j，y_j)，1≤j≤N，j≠i，的距离δ_ij，并令δ_i为{δ_ij：1≤j≤N，j≠i}中的最大值，即

S5-3，统计{δ_ij|1≤j≤N，j≠i}的加权距离直方图：

对j＝1...i-1，i+1...N，执行

若则

S5-4，对进行归一化处理：计算并令k＝1...K_g。

4.基于权利要求1所述的图像连通区域描述方法，提供一种基于图像连通区域距离上下文的图像配准方法，其特征在于，包括以下步骤：

S6-1，输入参考图像P和待配准图像T；

S6-2，提取参考图像P和待配准图像T中的连通区域，记R_r1、R_r2...R_rm和R_t1、R_t2...R_tn分别为从参考图像P和待配准图像T中提取的m个和n个连通区域；

S6-3，令局部距离上下文和全局距离上下文中的直方图频数为K，根据权利要求1所描述方法，计算连通区域R_ri，i＝1...m，的局部距离上下文和全局距离上下文以及连通区域R_tj，j＝1...n，的局部距离上下文和全局距离上下文

S6-4，由i＝1...m，和j＝1...n，计算连通区域R_ri和连通区域R_tj的距离

其中α＞0和β＞0为加权系数满足α+β＝1；

S6-5，根据C_ij，i＝1...m，j＝1...n，确定参考图像P和待配准图像T之间相互匹配的连通区域对：{R_rI，R_tJ}为一对相互匹配的连通区域对，当且仅当且

S6-6，根据步骤S6-5所确定的参考图像P与待配准图像T之间相互匹配的连通区域对信息，利用最小二乘法估计参考图像与待配准图像之间的平移、旋转、尺度；

S6-7，根据步骤S6-6估计的变换参数对参考图像P与待配准图像T进行配准。