[发明专利]一种数字图像中基于Freeman链码的曲线匹配方法

摘要

本发明涉及一种数字图像中基于Freeman链码的曲线匹配方法，其技术特征在于：首先对特征曲线进行八方向Freeman链码编码；然后采用基于差别累加值及三点链码差的Freeman链码曲线拐角点检测方法检测曲线拐角点；对检测出来的拐角点序列按照拐角点间距离信息以及拐角点间直线段的中点和曲线中点的夹角信息计算曲线起点和曲线方向；按照曲线起点和曲线方向对检测出来的拐角点序列进行重新排序，得到一个不随曲线旋转、平移和尺度变化而变化的拐角点序列；根据拐角点序列计算拐角点间长度序列和拐角点夹角序列，通过拐角点间长度序列和拐角点夹角序列对两条曲线进行相似判断从而完成曲线的匹配。本方法不受曲线旋转、缩放和平移的影响，计算量小，易于实现，是一种实用的曲线匹配方法。

主权项

1.一种数字图像中基于Freeman链码的曲线匹配方法，其特征在于：步骤1：对曲线进行八方向Freeman链码编码得到Freeman链码，采用“基于差别累加值及三点链码差的Freeman链码曲线拐角点检测方法”对曲线进行拐角点检测；步骤2确定曲线起始点和曲线方向：a：开曲线的确定方法：将曲线的中心点与曲线弦上的中心点联接成直线，该直线与曲线弦构成两个夹角，两个夹角相比角度小的夹角所对应的曲线一端的端点为起始点，曲线的方向为从起始点至开曲线另一侧端点；若两个夹角相等，以任一夹角对应的一段曲线为开曲线重复上述方法，直至两个夹角不相等，以相比小的夹角所对应的曲线一端的端点为起始点，曲线的方向为从起始点至开曲线另一侧端点；b：闭曲线的确定方法：在相距最长的两个拐角点之间做一直线，将闭曲线分割为两条开曲线；然后采用上述开曲线的确定方法分别得到两条开曲线各自最小的夹角，定义两个夹角之间相比小的夹角为方向计算角；若两个最小的夹角相等，以任一夹角对应的一段曲线为开曲线重复上述方法，直至两个夹角不相等，以相比小的夹角为方向计算角；方向计算角对应直线上的拐角点为起始点，曲线方向为从起始点至方向计算角另一条边与曲线交点的曲线距离较短的方向；如果闭曲线拐角点中存在两对相距同为最长的拐角点，在两对拐角点之间做两条直线，以两条直线为弦计算各自的方向计算角，方向计算角较小的作为真正的方向计算角来计算曲线起始点和曲线方向；步骤3：以步骤2确定的曲线起始点为拐角点序列的起点，按照步骤2得到的曲线方向对步骤1得到的曲线拐角点进行排序，得到拐角点序列；步骤4计算相邻拐角点之间的长度序列{d_i}：其中(x_i，y_i)为拐角点g_i的坐标，(x_i-1，y_i-1)为拐角点g_i-1的坐标，d_i为点g_i到点g_i-1的欧式距离；g_i和g_i-1为经步骤3排序后的拐角点序列G＝(g₁，g₂，g₃，…，g_n)中的拐角点；i＝(2，3，4，5，6…n)；步骤5计算拐角点夹角序列{θ_i}：其中d_i-1和d_i分别为拐角点间长度序列{d_i}的第i-1和第i点值；为点g_i-1到点g_i+1的欧式距离；步骤6计算角度差异值T：其中θ_mi为曲线m夹角序列{θ_mi}中的第i个角度值；θ_li为曲线l夹角序列{θ_li}中的第i个角度值；m和l为进行匹配计算的两条曲线；步骤7计算长度差异值S：其中d_mi为曲线m长度序列{d_mi}中第i点值；d_li为曲线l长度序列{d_mi}中第i点值；为曲线m的长度序列和；为曲线l的长度序列和；步骤6：当角度差异值T＜T_thre和长度差异值S＜S_thre时，认为两个曲线相匹配，否则认为不匹配；所述T_thre为角度阈值取值为5～20；S_thre为长度阈值，取值为3～15。