[发明专利]时空高效的二值图像二元逻辑运算方法

权利要求书

1.一种基于游程的、时空高效的二值图像二元逻辑运算方法，包括以下步骤：

i.以逐行或逐列的方式扫描参与运算的二值图像，这些二值图像应具有相同的高度H和宽度W；按逐列扫描的方式进行说明如下：对一幅二值图像，由左至右扫描它的各列；对第i列，由上至下扫描各个像素点；如果第i列中不存在逻辑值为1的点，即白色点，则继续扫描下一列；否则，找出该列中所有的白色点构成的游程，即由若干个连续的白色点构成的白色线段并以游程结构体记录所述游程的信息；所述的游程结构体包括Start、End和IsEmpty三个字段，每个游程结构体的Start字段设为该游程起始像素的行号，并令图像最顶部一行的行号为0，End字段设为该游程终止像素的行号+1，IsEmpty设为FALSE；将第i列中的所有游程结构体按Start字段的值由小至大的顺序加入列表L_i中；所述二值图像中每一列的信息用一个列结构体记录，所述的列结构体包括Index和RunList两个字段，其中Index表示该列的列号，RunList为记录了该列中所有游程结构体的列表，即对于第i列，有Index＝i，RunList＝L_i；当图像扫描完毕后，将所有存在白色点的列的列结构体按列号从小至大的顺序加入列表F中，称列表F为所述二值图像对应的游程树；

ii.给定两个所述游程结构体r_A和r_B，定义两个游程之间的13种相对空间位置关系“<_S”、“<_A”、“<_O”、“≤_B”、“≤_T”、“＝”、“≥_T”、“≥_B”、“>_O”、“>_A”和“>_S”，其确定方式如下：若r_A.IsEmpty＝TRUE，则有r_A>_Sr_B；否则若r_B.IsEmpty＝TRUE，则有r_A<_Sr_B；否则若r_A.End<r_B.Start，则有r_A＜_Sr_B；否则若r_A.End＝r_B.Start，则有r_A<_Ar_B；否则若r_A.Start<r_B.Start且r_A.End<r_B.End，则有r_A<_Or_B；否则若r_A.Start<r_B.Start且r_A.End＝r_B.End，则有r_A≤_Br_B；否则若r_A.Start<r_B.Start且r_A.End>r_B.End，则有否则若r_A.Start＝r_B.Start且r_A.End<r_B.End，则有r_A≤_Tr_B；否则若r_A.Start＝r_B.Start且r_A.End＝r_B.End，则有r_A＝r_B；否则若r_A.Start＝r_B.Start且r_A.End>r_B.End，则有r_A≥_Tr_B；否则若r_A.End<r_B.End，则有否则若r_A.End＝r_B.End，则有r_A≥_Br_B；否则若r_A.Start<r_B.End且r_A.End>r_B.End，则有r_A>_Or_B；否则若r_A.Start＝r_B.End，则有r_A>_Ar_B；否则有r_A>_Sr_B；

iii.将需要进行的二值图像逻辑操作转换为一系列二值图像的基本二元运算的组合，所述的基本二元运算包括与运算AND、或运算OR、异或运算XOR和逻辑差运算EXL；对于二值图像I_A和I_B，其逻辑运算的结果是一幅相同大小的二值图像I_R，其中每个像素点处的值由I_A和I_B相应位置上的像素点值的逻辑运算所决定；对与运算AND，有I_R＝I_AAND I_B，其中I_R(i,j)＝I_A(i,j)ANDI_B(i,j)；

对或运算OR，有I_R＝I_AOR I_B，其中

I_R(i,j)＝I_A(i,j)OR I_B(i,j)；

对异或运算XOR，有I_R＝I_AXOR I_B，其中

对逻辑差运算EXL，有I_R＝I_AEXL I_B，其中

I_R(i,j)＝I_A(i,j)EXLI_B(i,j)＝I_A(i,j)ANDNOTI_B(i,j)；

各式中i、j的取值范围为0≤i<H，0≤j<W；

iv.在各幅二值图像的所述游程树上，完成各个所述的基本二元逻辑运算，得到运算结果二值图像的游程树，并根据所述结果二值图像的游程树重构出H×W大小的结果二值图像。