[发明专利]时空高效的二值图像二元逻辑运算方法有效
| 申请号： | 201510364790.6 | 申请日： | 2015-06-29 |
| 公开（公告）号： | CN105046632B | 公开（公告）日： | 2018-09-25 |
| 发明（设计）人： | 郭斯羽;周卫方;王耀南;李树涛;温和;欧阳博 | 申请（专利权）人： | 湖南大学 |
| 主分类号： | G06T1/00 | 分类号： | G06T1/00 |
| 代理公司： | 暂无信息 | 代理人： | 暂无信息 |
| 地址： | 410082 湖南省长沙市*** | 国省代码： | 湖南;43 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种基于游程编码的、时空高效的二值图像基本二元逻辑运算方法，能用更少的空间和时间开销完成二值图像的或、与、异或和逻辑差等四种基本逻辑运算及其组合。参与运算的二值图像经游程编码被表达为等价的游程树结构；定义了两个游程间的多种位置关系，并按不同的位置关系确定了相应的游程操作规则，可等价地完成游程对应二值图像的基本逻辑运算；将复杂逻辑运算分解为若干基本二元逻辑运算，并应用相应的游程操作规则得到运算结果二值图像的游程树；最后由游程树重建出结果二值图像。本发明通过游程编码，压缩了表示二值图像的空间开销，并将多个串行的像素逻辑操作压缩为一个简单的游程操作，从而显著减少了方法的空间和时间开销。 | ||
| 搜索关键词： | 二值图像 游程 二元逻辑运算 运算 游程编码 操作规则 基本逻辑 时间开销 等价 时空 复杂逻辑 空间开销 逻辑操作 运算结果 压缩 树结构 像素 异或 分解 重建 应用 | ||
【主权项】：
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Li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＝Li；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rA和rB，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rA.IsEmpty＝TRUE，则有rA>SrB；否则若rB.IsEmpty＝TRUE，则有rA<SrB；否则若rA.End<rB.Start，则有rA＜SrB；否则若rA.End＝rB.Start，则有rA<ArB；否则若rA.Start<rB.Start且rA.End<rB.End，则有rA<OrB；否则若rA.Start<rB.Start且rA.End＝rB.End，则有rA≤BrB；否则若rA.Start<rB.Start且rA.End>rB.End，则有![]()
否则若rA.Start＝rB.Start且rA.End<rB.End，则有rA≤TrB；否则若rA.Start＝rB.Start且rA.End＝rB.End，则有rA＝rB；否则若rA.Start＝rB.Start且rA.End>rB.End，则有rA≥TrB；否则若rA.End<rB.End，则有![]()
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否则若rA.End＝rB.End，则有rA≥BrB；否则若rA.Start<rB.End且rA.End>rB.End，则有rA>OrB；否则若rA.Start＝rB.End，则有rA>ArB；否则有rA>SrB；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IA和IB，其逻辑运算的结果是一幅相同大小的二值图像IR，其中每个像素点处的值由IA和IB相应位置上的像素点值的逻辑运算所决定；对与运算AND，有IR＝IAAND IB，其中IR(i,j)＝IA(i,j)ANDIB(i,j)；对或运算OR，有IR＝IAOR IB，其中IR(i,j)＝IA(i,j)OR IB(i,j)；对异或运算XOR，有IR＝IAXOR IB，其中![]()
对逻辑差运算EXL，有IR＝IAEXL IB，其中IR(i,j)＝IA(i,j)EXLIB(i,j)＝IA(i,j)ANDNOTIB(i,j)；各式中i、j的取值范围为0≤i
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