[发明专利]一种图像中断裂曲线闭合方法

说明书

本发明公开了一种图像中断裂曲线闭合方法。它包括如下步骤：先对图像进行二值化，并通过细化，将图像中存在的曲线变成单像素曲线；遍历图像中所有像素点，找到一个曲线的断点p；存储断点p的坐标和断点p所在线段的延伸方向，循环遍历，直到遍历完图像中所有像素点；再找到符合闭合要求的两个断点，并将其进行闭合，再循环直到闭合了所有可以闭合的断点，在两个断点之间绘制二次B样条曲线，完成图像中断裂曲线的闭合。本发明通过该方法对图像中断裂曲线进行闭合，其图像中曲线或大或小的断裂处都可以进行正确的闭合，并且它是通过断点之间有选择性地连接，可避免杂边与物体真实边缘的连接，得到完整物体边缘的同时又不会导致边界的杂乱。

技术领域

本发明涉及图像处理和计算机视觉技术领域，具体是为一种对图像中断裂的曲线进行闭合的图像中断裂曲线闭合方法。

背景技术

随着计算机视觉领域的不断发展，目前在图像理解和智能识别跟踪等图像处理分析中，经常需要得到有效的物体外边缘轮廓。在通过传统的边缘检测方法检测出来的图像中，经常会出现因漏检而断裂的图像边缘，因而要想办法对这些断裂的边缘进行闭合，得到完整的物体外轮廓边缘。

当前有许多用于图像中断裂曲线闭合的方法，其中与本发明较接近的技术方案为：文献(张麟瑞,贾玉林,程科。简单图像闭合外边缘轮廓提取。红外与激光工程,2006,35(3):367-370)提出一种模仿流水特性的外边界闭合算法，该方法流水特性认为如果曲线段不闭合并且缺口较大，就会全部被侵蚀掉，所以这种方法只能使缺口比较小的曲线段进行比较准确的闭合，如果缺口较大不但不能闭合，反而将整个曲线段去除了；文献(黄超。基于块边缘模式的闭合边界提取算法。重庆职业技术学院学报，2006,15(6):145-148)提出一种从DCT域提取的闭合边界的算法，该算法主要是从DCT域中根据每个块边缘的模式利用块边缘来构建的图像边缘，在构建图像边缘的过程中，从一个块边缘找到下一个最优块边缘进行连接是使用了最佳优先搜索算法，其主要利用完美形态法则的接近、连续性，、凸性等属性，从其基本思路中可以看出这种得到闭合边界的算法主要适用于图像中有很多小的块边缘，而对于那些图像中的物体边缘只是缺一个小口子的情况并不适用；文献(冯子亮，王翠芹，施关民。一种基于主动生长的边缘连接算法。计算机应用研究，2009,26(10):3954-3956)提出了一种基于主动生长的边缘连接闭合算法，该算法是先检测出图中边缘端点的位置和方向，再在端点处进行主动边缘生长并通过退化操作实现边缘的正确连接，这种方法虽然可以使有较大间隔的边缘也实现闭合，但是由于边缘的生长是基于自身的方向的，如果图中杂线较多，即使使用了退化操作，依然会使得闭合后的图像边缘非常混乱；发明专利(钮圣虓，陈更生。申请号：201110243717.5，名称：由断点出发可并行实现的边缘连接算法。)提出了一种根据断点位置和断点所在线段的延长线方向信息来选择与该断点连接的可连接边缘点，首先检测出图像中的断点并且标记，由断点开始沿断点所在边缘线逆向追踪一定范围内的边缘点并且做好标记，从断点处展开一个边长自适应的搜索框，在外边框位置搜索其他边缘上可连接边缘点，没有搜索到则扩大范围搜索，搜索到以后则开始在边框位置搜索该断点所在边缘上标记的边缘点，没有搜索到则直接连接该断点和之前搜索到的可连接边缘点，搜索到则做该边缘点的中心对称点，然后找到与该中心对称点距离最近的可连接边缘点和该断点进行连接，这种算法在每一个断点连接时都需要大量地搜索边缘点，比较麻烦，而且没有利用好边缘的方向信息，因为与断点所在边缘上的边缘点的中心对称点距离最近的可连接边缘点所在的边缘方向并不一定是断点所在边缘的边缘延长线的方向，所以很有可能选错相对应的可连接边缘点。

综上所述，当前用于图像中断裂曲线闭合的方法存在着如下不足：(1)对缺口比较大的曲线段不能够进行准确闭合；(2)不能够准确找到相对应的断点进行连接，闭合的时候很容易和杂边进行连接。

发明内容

针对图像中曲线边缘存在断裂现象且当前方法难以解决的不足，本发明提出了一种对图像中断裂的曲线进行闭合的图像中断裂曲线闭合方法。

所述的一种图像中断裂曲线闭合方法，其特征在于包括步骤如下：