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专利号: 2017107379578
申请人: 佛山市国方商标识别科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-11-27
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于多色级图像连通域的分割和标记方法,其特征在于,包括以下步骤:

对图像进行预处理,使图像分割出二个或以上色级的图像色块;

获取各色级图像色块的像素点数据,所述像素点数据包括色级号或色级灰度值、像素点行号和像素点列号;

根据像素点数据,分别找出至少两个预设方向上连续连接的像素点所构成的连线,得到子线段,并对子线段进行标号;

在像素点数据中记录该像素点所在的一条或多条子线段的线段号;

根据预设连通域组合规则对线段号进行组合,将所组合的线段号下属的像素点集合视为同一连通域,并对该连通域进行色级归类和编号;

在像素点数据中记录该像素点所在的连通域号。

2.根据权利要求1所述的基于多色级图像连通域的分割和标记方法,其特征在于,所述预设方向包括水平向、垂直向、左斜向和右斜向;所述子线段包括水平向线段、垂直向线段、左斜向线段和右斜向线段。

3.根据权利要求2所述的基于多色级图像连通域的分割和标记方法,其特征在于,所述根据像素点数据,分别找出预设方向上连续连接的像素点所构成的连线,得到子线段的步骤包括:水平向线段的查找和标记:在所获得的图像色块的像素点数据中逐行自首像素点起查询与首像素点色级号相同且在水平向相接连通的像素点记录,命中记录的像素点视为同一子线段并记录同一线段号;判断某一线段后再检查本行数据是否还有未标记线段号的像素点,如有,自未标记的首像素点查询与该首像素点色级号相同且在水平向相接连通的像素点记录,命中记录的点视为同一子线段并记录新的线段号;类推,直至本行数据全部像素点标记线段号完毕;

垂直向线段的查找和标记:在所获得的图像色块的像素点数据中逐列自首像素点起查询与首像素点色级号相同且在垂直向相接连通的像素点记录,命中记录的像素点视为同一子线段并记录同一线段号;判断某一线段后再检查本列数据是否还有未标记线段号的像素点,如有,自未标记的首像素点查询与该首像素点色级号相同且在垂直向相接连通的像素点记录,命中记录的点视为同一子线段并记录新的线段号;类推,直至本列数据全部像素点标记线段号完毕;

左斜向线段的查找和标记:在所获得的图像色块的像素点数据中逐左斜向线自首像素点起查询与首像素点色级号相同且在左斜向相接连通的像素点记录,命中记录的像素点视为同一子线段并记录同一线段号;判断某一线段后再检查本左斜向线上是否还有未标记线段号的像素点,如有,自未标记的首像素点查询与该首像素点色级号相同且在左斜向相接连通的像素点记录,命中记录的点视为同一子线段并记录新的线段号;类推,直至本左斜向线上全部像素点标记线段号完毕;

右斜向线段的查找和标记:在所获得的图像色块的像素点数据中逐右斜向线自首像素点起查询与首像素点色级号相同且在右斜向相接连通的像素点记录,命中记录的像素点视为同一子线段并记录同一线段号;判断某一线段后再检查本右斜向线上是否还有未标记线段号的像素点,如有,自未标记的首像素点查询与该首像素点色级号相同且在右斜向相接连通的像素点记录,命中记录的点视为同一子线段并记录新的线段号;类推,直至本右斜向线上全部像素点标记线段号完毕。

4.根据权利要求3所述的基于多色级图像连通域的分割和标记方法,其特征在于,所述首像素点为需要查询的当前方向上首个色级号不为“0”和/或不为空值的像素点。

5.根据权利要求3所述的基于多色级图像连通域的分割和标记方法,其特征在于,所述预设连通域组合规则包括:

1)按顺序检查各色级图像的子线段与子线段之间数据,同一像素点含有二个及多个不同方向线段号,将该线段号的像素点标记为同一连通域;

2)完成上述检查后,将未能标记连通域号的同一方向线段号相同的所有像素点标记为同一连通域;

3)子线段与子线段之间不存在交集时,每一子线段视为一个连通域;

4)每一点线段视为一个连通域。

6.根据权利要求5所述的基于多色级图像连通域的分割和标记方法,其特征在于,所述根据预设连通域组合规则对线段号进行组合,将所组合的线段号下属的像素点集合视为同一连通域,并对该连通域进行色级归类和编号的步骤包括:按照预设的方向顺序以及线段号的顺序进行线段号检查,再过滤查询该线段号所对应的像素点数据是否存在别的线段号,得到本检查的线段号和命中的线段号,将命中全部线段号所对应的所有像素点标记为同一连通域号;

检查各预设方向未标记连通域号的最小值的线段号为查询首条件,在此条件下过滤查询该线段号下的像素点是否存在别的线段号,得到本检查的线段号和命中的线段号,将命中全部线段号所对应的所有像素点标记为同一连通域,并记录新的连通域号;

重复以上步骤,直至所有预设方向的线段号所对应的像素点均标记有连通域号。

7.根据权利要求3所述的基于多色级图像连通域的分割和标记方法,其特征在于,还包括对各子线段的起点和止点进行标记,具体步骤如下:水平向线段的起止点查找和标记:比较同一线段号所对应的所有像素点数据的像素点列号,找出像素点列号最小的像素点并标记为该子线段的起点,找出像素点列号最大的像素点并标记为该子线段的止点;

垂直向线段的起止点查找和标记:比较同一线段号所对应的所有像素点数据的像素点行号,找出像素点行号最小的像素点并标记为该子线段的起点,找出像素点行号最大的像素点并标记为该子线段的止点;

左斜向线段的起止点查找和标记:比较同一线段号所对应的所有像素点数据的像素点行号或列号,找出像素点行号或列号最小的像素点并标记为该子线段的起点,找出像素点行号或列号最大的像素点并标记为该子线段的止点;

右斜向线段的起止点查找和标记:比较同一线段号所对应的所有像素点数据的像素点行号或列号,找出像素点行号最小或列号最大的像素点并标记为该子线段的起点,找出像素点行号最大或列号最小的像素点并标记为该子线段的止点。

8.根据权利要求7所述的基于多色级图像连通域的分割和标记方法,其特征在于,还包括获取所述连通域轮廓数据,具体包括:获取同一连通域的水平向、垂直向、左斜向和右斜向四个方向所对应的所有子线段的起止点数据,得到连通域轮廓数据。

9.根据权利要求1所述的基于多色级图像连通域的分割和标记方法,其特征在于,还包括对图像连通域标记修正步骤,具体包括:对连通域进行如下检查,对满足检查条件的连通域标记进行修正;

设置检查条件:A、同一连通域号所对应的像素点数量小于预设的连通域像素点数量;

B、连通域号仅对应一个线段号;C、同一连通域号对应的互为90°的不同方向的子线段存在两个及以上且该子线段的相交像素点数小于4个像素点,或连通域号对应两个或以上的相互垂直相交的线段号,但其中相同方向的子线段之间的间距均大于1个像素点距离;

根据检查条件,按照连通域号顺序进行检查,将符合检查条件的连通域号所对应的像素点标记为散点,并记录同一散点号;

根据检查条件,检查下一序号的连通域号,将符合检查条件的连通域号所对应的像素点标记为散点,并记录相同的新的散点号;

重复检查直到所有连通域号均检查完毕;

计算每一标记散点号的连通域与相接连通域的色级灰度值差;

将标记散点号的连通域所对应的像素点的色级号或色级灰度值置换为色级灰度值差最小值所对应的相接连通域的色级号或色级灰度值。

10.根据权利要求9所述的基于多色级图像连通域的分割和标记方法,其特征在于,根据所述检查条件C进行检查,具体步骤如下:检查同一连通域中是否存在同一方向的两个及以上子线段;

若是,则再检查该同方向的子线段上所对应的像素点是否存在两个及以上与该子线段互为90°的不同方向的子线段;

若是,则再检查该互为90°相交的子线段的相交像素点数是否小于4个像素点,或判断该连通域号对应两个或以上的相互垂直相交的线段号,但其中相同方向的子线段之间的间距是否大于1个像素点。

11.一种基于多色级图像连通域的分割和标记装置,其特征在于,包括:

预处理模块,对图像进行预处理,使图像分割出二个或以上色级的图像色块;

像素点数据获取模块,与所述预处理模块连接,获取各色级图像色块的像素点数据,所述像素点数据包括色级号或色级灰度值、像素点行号和像素点列号;

子线段查找模块,与所述像素点数据获取模块连接,根据像素点数据,分别找出至少两个预设方向上连续连接的像素点所构成的连线,得到子线段,并对子线段进行标号;

第一记录模块,与所述子线段查找模块和所述像素点数据获取模块连接,将像素点所在的一条或多条子线段的线段号记录在该像素点数据中;

连通域查找模块,与子线段查找模块连接,根据预设连通域组合规则对线段号进行组合,将所组合的线段号下属的像素点集合视为同一连通域,并对该连通域进行色级归类和编号;

第二记录模块,与所述连通域查找模块和所述像素点数据获取模块连接,将像素点所在的连通域的连通域号记录在像素点数据中。

12.根据权利要求11所述的基于多色级图像连通域的分割和标记装置,其特征在于,所述预设方向包括水平向、垂直向、左斜向和右斜向;所述子线段包括水平向线段、垂直向线段、左斜向线段和右斜向线段。

13.根据权利要求12所述的基于多色级图像连通域的分割和标记装置,其特征在于,所述子线段查找模块包括:对水平向线段进行查找和标记的水平向线段查找和标记模块、对垂直向线段进行查找和标记的垂直向线段查找和标记模块、对左斜向线段进行查找和标记的左斜向线段查找和标记模块和对右斜向线段进行查找和标记的右斜向线段查找和标记模块。

14.根据权利要求13所述的基于多色级图像连通域的分割和标记装置,其特征在于,还包括对各子线段的起点和止点进行标记的起止点标记模块,所述起止点标记模块与所述子线段查找模块连接,所述起止点标记模块包括:对水平向线段的起止点进行查找和标记的水平起止点标记子模块、对垂直向线段的起止点进行查找和标记的垂直起止点标记子模块、对左斜向线段的起止点进行查找和标记的左斜起止点标记子模块和对右斜向线段的起止点进行查找和标记的右斜起止点标记子模块。

15.根据权利要求14所述的基于多色级图像连通域的分割和标记装置,其特征在于,还包括连通域轮廓获取模块,所述连通域轮廓获取模块与所述起止点标记模块连接,用于获取同一连通域的水平向、垂直向、左斜向和右斜向四个方向所对应的所有子线段的起止点数据,得到连通域轮廓数据。

16.根据权利要求11所述的基于多色级图像连通域的分割和标记装置,其特征在于,还包括对图像散点进行检查标记的连通域标记修正模块,所述连通域标记修正模块与所述像素点数据获取模块和所述连通域查找模块连接,所述连通域标记修正模块包括:条件设置子模块,用于设置检查条件:A、同一连通域号所对应的像素点数量小于预设的连通域像素点数量;B、连通域号仅对应一个线段号;C、同一连通域号对应的互为90°的不同方向的子线段存在两个及以上且该子线段的相交像素点数小于4个像素点,或连通域号对应两个或以上的相互垂直相交的线段号,但其中相同方向的子线段之间的间距均大于1个像素点距离;

检查子模块,与所述条件设置子模块连接,用于根据检查条件进行检查,并将符合检查条件的连通域号所对应的像素点标记为散点,并记录同一散点号,直到所有连通域号均检查完毕;

计算模块,与所述检查子模块连接,用于计算每一标记散点号的连通域与相接连通域的色级灰度值差;

置换模块,与所述检查子模块和所述计算模块连接,用于将标记散点号的连通域所对应的像素点的色级号或色级灰度值置换为色级灰度值差最小值所对应的相接连通域的色级号或色级灰度值。