[发明专利]基于地址-事件表示的高速图像二值连通域标记方法

说明书

本发明涉及数字图像处理领域，为提供一种基于低冗余AER事件信息表示的高速二值连通域算法，能够滤除大量冗余数据，大幅度的降低算法的运算量，实现高速的连通域标记，进而提高机器视觉系统的实时性。本发明采用的技术方案是,基于地址‑事件表示的高速图像二值连通域标记方法，首先获取包括事件属性和地址的AER事件信息，将原始二值图像I₀向右平移一列获得图像I₁，通过I₁与I₀做差来模拟目标物平移引起的光强变化，通过这些事件对精确地定位相应的各个目标，即通过“OFF‑ON”事件对进行标记，使同一连通域被相同标号值的事件对所夹，从而实现高速的二值连通域标记处理。本发明主要应用于数字图像处理场合。

技术领域

本发明涉及数字图像处理领域，涉及一种高速图像二值连通域标记方法。

背景技术

二值图像是由前景点(1)和背景点(0)构成的，因其实际只包含前景点的位置信息，而不是整幅图像的灰度信息，可以有效的减少图像处理过程中的运算量，所以二值图像处理在数字图像处理领域有着非常重要的作用。连通域标记是二值图像处理领域中最常见的运算之一，它可以将二值图像中不同目标形成的连通区域通过赋予不同的标号值分割提取出来，从而方便对各个目标分别进行特征分析和模板匹配，最终达到目标识别的目的。因此二值连通域标记的速度提升对机器视觉系统的实时性具有重要意义。地址-事件表示(Address Event Representation，AER)方法只输出视场图像中发生变化点的坐标和变化的属性，而变化较小的背景和目标内部区域就不会触发事件输出，这样可以有效的减少冗余信息的输出，这一现象对于二值图像更为明显。因此可以将二值图像转化为AER事件信息予以存储。

传统基于全帧图像的等价标号二值连通域标记算法主要流程为：

初步标记。先对二值图像按从上到下、从左到右的顺序进行一次完整扫描，判断所有像素点是否为前景点并对前景点进行初步标记，得到临时标记矩阵。对于每一个前景点，只扫描上、左2个像素的标记值。若这上、左两点均无标记值，则该点赋予新的标记值；若这两点有唯一的标记值，说明该点与已标记区域连通，赋予此标记值；若这两点有不同的标记值，说明前面不同标号的区域最终连通在一起，对该点赋予较小的标记值，并这两个标记值作为等价标号对记录下来。等价标记对存储在一维数组Equl中，其中，数组的下标为临时标记值，例如：Equl(i1)＝i2，表示临时标记i1、i2等价，即i1、i2标记的区域连通。为了便于连通域合并，等价表按照i2<i1的原则组织。

等价表整理。对等价表进行扫描整理，将所有等价的标号统一为其中的最小值，得到共同连通域标记。例如Equl(i1)＝i2，Equl(i2)＝i3，且有i3<i2<i1，则整理得到的等价对为Equl(i1)＝i3，Equl(i2)＝i3。对整理后的等价表进行重新扫描，将共通连通域标记按出现的先后顺序进行重新编号，确保标号连续。

修正初步标记。对临时标记矩阵进行扫描，根据等价表将临时连通域标记合并替换，得到最终的连通域标记。

这种算法需要对全部像素点进行两次遍历，每次遍历过程都需要对大量的背景点以及冗余目标点进行扫描、判定和赋值。这些无效的操作很大程度地增加了算法运行时间，特别是对于高分别率、大尺度的二值图像，算法程序运行的冗余现象更为明显。

发明内容