[发明专利]二值图象处理技术

说明书

本发明涉及一种用于二值图象处理的电路。

二值图象的分析与处理有多种方式，如细化，轮廓提取，腐蚀和扩展等，这些处理方式被广泛应用于二值图象如指纹图，染色体图，电路图，工程图以及某些汉字的处理系统中。一般由扫描仪得到的二值图形是由黑白两种点构成的点阵组成，这些点称为“象素”。在白象素背景上将一定数量的黑象素按不同顺序规则排列，便组成了不同形状的点、线、面等图形。比如在原图中一条宽1mm，长100mm的水平直线，经扫描仪以300点/英寸的分辨率扫描后，得到的图形将是一条由黑象素组成的宽12个象素，长约1200个象素的水平直线。在扫描得到的图形中，每个象素都被8个象素点（黑或白）所环绕（如图1所示）。上面提到的二值图象的处理过程就是按照一定准则删除和保留不同位置的象素的过程。比如细化处理就是通过删除一定数量的黑象素（即将黑象素变为白象素），而使原来具有一定宽度的线条变为宽度仅为一个象素的线条。在细化过程中一个黑象素是否应被删除，要视环绕该象素的8个象素的状态而定。如果“白色”用“1”代表，“黑色”用“0”代表，则扫描图中的任一象素周围的8个象素都可以用一个8位二进制数代表（如11001010），这个数的每一位的取值（1或0）都对应一个象素的状态（白或黑）。细化的过程就是根据一定的数学算法提出的准则，对照环绕某一象素的8个相邻象素的状态，决定该象素是否应被删除的过程，轮廓提取则是要删除图形内部的“黑色”象素，保留位于图形边界处的黑色象素。图形的腐蚀就是删除图形的边界象素，而保留内部象素，每腐蚀一次，删除一层边界，经过多次腐蚀，整个图形便被清除。图形的扩展处理同腐蚀过程正好相反，即每次沿图的边界扩展一层象素，每经过一次这样的处理，图形便扩展一圈。

以细化为例具体说明二值图象处理的过程。本例出自Yung-Sheng    CHEN    &Wen-Hsing    HSU的算法（A    modified    parallel    algorithm    forthinning    digital    patterns，Pattern    Recognition    Letters，vol.7，Number    2），基本定义如下：

1.某一象素P的8邻域象素顺序定义为如图2所示;

2.如某一象素为“黑”色，则其对应值为“0”，为白色，其对应值为“1”;

3.如某一象素应被删除，则算法表中输出值为“1”，如该象素应被保留，则算法表中输出值为“0”;

4.变量A（P）：A（P）取值等于某一象素P的8邻域象素中，按P₀，P₁，P₂，…P₇，P₀的顺序发生由0→1这种现象的次数;

5.变量B（P）：B（P）的取值为某一象素P的8邻域象素中“0”象素（即“黑象素）的个数;

为保证细化结果的连续性，该算法产生两个表，每完成一次剥离，都必须分别查这两个表。第一个表由下列条件产生，即如象素P的8邻域象素满足如下条件则被删除：

1.2≤B（P）≤7;

2.A（P）＝1时，P₂+P₀+P₈＝1且P₀+P₆+P₄＝1;

A（P）＝2时，P₀+P₂＝0且P₄＊P₅＊P₈＝1;

或P₀+P₈＝0且P₂＊P₃＊P₄＝1;

第二个表由下列条件产生，即如果象素P的8邻域象素满足如下条件则被删除：

1.2≤B（P）≤7;

2.A（P）＝1时，P₀+P₂+P₄＝1且P₂+P₄+P₆＝1;

A（P）＝2时，P₂+P₄＝0且P₀＊P₆＊P₇＝1;

或P₄+P₆＝0且P₀＊P₁＊P₂＝1;