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编程问答

图像细化

發(fā)布時(shí)間：2025/3/20 编程问答 23 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了图像细化小編覺得挺不錯(cuò)的,現(xiàn)在分享給大家,幫大家做個(gè)參考.

?在我們進(jìn)行圖像處理的時(shí)候，有可能需要對(duì)圖像進(jìn)行細(xì)化，提取出圖像的骨架信息，進(jìn)行更加有效的分析。

???? 圖像細(xì)化（Image Thinning），一般指二值圖像的骨架化（Image Skeletonization）的一種操作運(yùn)算。

???? 所謂的細(xì)化就是經(jīng)過一層層的剝離，從原來的圖中去掉一些點(diǎn)，但仍要保持原來的形狀，直到得到圖像的骨架。骨架，可以理解為圖象的中軸。

???? 好的細(xì)化算法一定要滿足：

收斂性；
保證細(xì)化后細(xì)線的連通性；
保持原圖的基本形狀；
減少筆畫相交處的畸變；
細(xì)化結(jié)果是原圖像的中心線；
細(xì)化的快速性和迭代次數(shù)少；

????這里，我們對(duì)“Zhang并行快速細(xì)化算法”進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)（注意，該算法為并行算法，而我們?cè)趯?shí)現(xiàn)過程中并沒有并行化處理，所以，效率并沒有達(dá)到最好）。

????參考資料

細(xì)化算法
論文 A fast parallel algorithm for thinning digital patterns [cpp]?view plaincopy
#include?<opencv2/opencv.hpp>??
#include?<opencv2/core/core.hpp>??
#include?<iostream>??
#include?<vector>??
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/**?
?*?@brief?對(duì)輸入圖像進(jìn)行細(xì)化?
?*?@param?src為輸入圖像,用cvThreshold函數(shù)處理過的8位灰度圖像格式，元素中只有0與1,1代表有元素，0代表為空白?
?*?@param?maxIterations限制迭代次數(shù)，如果不進(jìn)行限制，默認(rèn)為-1，代表不限制迭代次數(shù)，直到獲得最終結(jié)果?
?*?@return?為對(duì)src細(xì)化后的輸出圖像,格式與src格式相同，元素中只有0與1,1代表有元素，0代表為空白?
?*/??
cv::Mat?thinImage(const?cv::Mat?&?src,?const?int?maxIterations?=?-1)??
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????cv::Mat?dst;??
????int?width??=?src.cols;??
????int?height?=?src.rows;??
????src.copyTo(dst);??
????int?count?=?0;??//記錄迭代次數(shù)??
????while?(true)??
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????????if?(maxIterations?!=?-1?&&?count?>?maxIterations)?//限制次數(shù)并且迭代次數(shù)到達(dá)??
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????????std::vector<uchar?*>?mFlag;?//用于標(biāo)記需要?jiǎng)h除的點(diǎn)??
????????//對(duì)點(diǎn)標(biāo)記??
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????????{??
????????????uchar?*?p?=?dst.ptr<uchar>(i);??
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????????????????//如果滿足四個(gè)條件，進(jìn)行標(biāo)記??
????????????????//??p9?p2?p3??
????????????????//??p8?p1?p4??
????????????????//??p7?p6?p5??
????????????????uchar?p1?=?p[j];??
????????????????if?(p1?!=?1)?continue;??
????????????????uchar?p4?=?(j?==?width?-?1)???0?:?*(p?+?j?+?1);??
????????????????uchar?p8?=?(j?==?0)???0?:?*(p?+?j?-?1);??
????????????????uchar?p2?=?(i?==?0)???0?:?*(p?-?dst.step?+?j);??
????????????????uchar?p3?=?(i?==?0?||?j?==?width?-?1)???0?:?*(p?-?dst.step?+?j?+?1);??
????????????????uchar?p9?=?(i?==?0?||?j?==?0)???0?:?*(p?-?dst.step?+?j?-?1);??
????????????????uchar?p6?=?(i?==?height?-?1)???0?:?*(p?+?dst.step?+?j);??
????????????????uchar?p5?=?(i?==?height?-?1?||?j?==?width?-?1)???0?:?*(p?+?dst.step?+?j?+?1);??
????????????????uchar?p7?=?(i?==?height?-?1?||?j?==?0)???0?:?*(p?+?dst.step?+?j?-?1);??
????????????????if?((p2?+?p3?+?p4?+?p5?+?p6?+?p7?+?p8?+?p9)?>=?2?&&?(p2?+?p3?+?p4?+?p5?+?p6?+?p7?+?p8?+?p9)?<=?6)??
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????????????????????if?(p5?==?0?&&?p6?==?1)?++ap;??
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????????????????????if?(ap?==?1?&&?p2?*?p4?*?p6?==?0?&&?p4?*?p6?*?p8?==?0)??
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????????//將標(biāo)記的點(diǎn)刪除??
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}??
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int?main(int?argc,?char*argv[])??
{??
????//獲取圖像??
????if?(argc?!=?2)??
????{??
????????std::cout?<<?"參數(shù)個(gè)數(shù)錯(cuò)誤！"?<<?std::endl;??
????????return?-1;??
????}??
????cv::Mat?src?=?cv::imread(argv[1],?cv::IMREAD_GRAYSCALE);??
????if?(src.empty())??
????{??
????????std::cout?<<?"讀取文件失敗！"?<<?std::endl;??
????????return?-1;??
????}??
??
????//將原圖像轉(zhuǎn)換為二值圖像??
????cv::threshold(src,?src,?128,?1,?cv::THRESH_BINARY);??
????//圖像細(xì)化??
????cv::Mat?dst?=?thinImage(src);??
????//顯示圖像??
????dst?=?dst?*?255;??
????cv::namedWindow("src1",?CV_WINDOW_AUTOSIZE);??
????cv::namedWindow("dst1",?CV_WINDOW_AUTOSIZE);??
????cv::imshow("src1",?src);??
????cv::imshow("dst1",?dst);??
????cv::waitKey(0);??
}??

運(yùn)行效果

1原圖像

2.運(yùn)行效果

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的图像细化的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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