一種圖像目標(biāo)區(qū)域提取的方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種圖像目標(biāo)區(qū)域提取的方法及系統(tǒng)，在對待提取圖像的二值圖像進(jìn)行目標(biāo)區(qū)域提取的過程中，引入了過程圖像和結(jié)果圖像兩個變量，若二值圖像與過程圖像不相等，則對該二值圖像進(jìn)行外延，更改二值圖像矩陣值，并對結(jié)果圖像進(jìn)行賦值，將二值圖像矩陣的連通域在結(jié)果圖像對應(yīng)的結(jié)果矩陣中標(biāo)記為不同的編號，按照該編號，將聯(lián)通域擴(kuò)展為外接矩形，并將該外接矩形內(nèi)所有點賦值為1，然后再次判斷二值圖像矩陣值更改后的二值圖像與過程圖像是否相等，如此循環(huán)，直至二值圖像與過程圖像相等，則將當(dāng)前的結(jié)果圖像作為目標(biāo)區(qū)域的提取結(jié)果圖像進(jìn)行輸出。因此，本發(fā)明實現(xiàn)了圖像中目標(biāo)區(qū)域的自動提取，從而解決了現(xiàn)有技術(shù)中的問題。
【專利說明】
一種圖像目標(biāo)區(qū)域提取的方法及系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說，涉及一種圖像目標(biāo)區(qū)域提取的方法 及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 目標(biāo)區(qū)域提取是圖像處理以及信息應(yīng)用的重要手段之一，其主要目的是將圖像中 感興趣的區(qū)域(稱為目標(biāo)區(qū)域)識別并提取以供研究者使用。當(dāng)對同一地面場景同時獲取了 高分辨率彩色圖像和低分辨率高光譜圖像時，則可使用現(xiàn)有的高光譜圖像目標(biāo)探測算法對 低分辨率高光譜圖像進(jìn)行目標(biāo)區(qū)域自動提取，得到一個與低分辨率高光譜圖像大小相同的 二值圖像。但是由于高光譜圖像目標(biāo)探測算法有可能將不是目標(biāo)區(qū)域的地物識別為目標(biāo)， 即產(chǎn)生"虛警"，這種情況下，需要根據(jù)二值圖像所示目標(biāo)位置在高分辨率彩色圖像上進(jìn)行 人工篩選，即由有經(jīng)驗的判讀人員根據(jù)地物的形狀、紋理及與周邊地物的關(guān)系判斷目標(biāo)的 真實性，完成圖像目標(biāo)區(qū)域提取。
[0003] 當(dāng)前遙感衛(wèi)星可實現(xiàn)對同一地面場景高分辨率彩色圖像和低分辨率高光譜圖像 的獲取，但是由于獲取圖像的數(shù)據(jù)量巨大，限于數(shù)據(jù)傳輸寬帶和衛(wèi)星過境時間，獲取的高分 辨率彩色圖像和低分辨率高光譜圖像無法全部下傳至地面。因此，需要適量減少遙感衛(wèi)星 下傳的數(shù)據(jù)量。
[0004] 假設(shè)高光譜圖像目標(biāo)探測過程可以實現(xiàn)在軌實時處理，那么可以在遙感衛(wèi)星獲取 圖像時同步獲取圖像對應(yīng)的地理信息，將高光譜圖像目標(biāo)探測結(jié)果自動換算成目標(biāo)探測結(jié) 果高分辨率圖像，該圖像為二值圖像，圖像大小與高分辨率彩色圖像一致。但事實上，判讀 人員只關(guān)注高分辨率彩色圖像中疑似目標(biāo)的區(qū)域，即目標(biāo)探測結(jié)果高分辨率圖像中標(biāo)記為 1的點及其周邊區(qū)域，其余區(qū)域?qū)δ繕?biāo)篩選并無幫助，因此如果能夠?qū)崿F(xiàn)目標(biāo)探測結(jié)果高分 辨率圖像中目標(biāo)區(qū)域的自動提取，得到"目標(biāo)區(qū)域標(biāo)記結(jié)果"，則可根據(jù)此結(jié)果裁切高分辨 率彩色圖像，得到目標(biāo)區(qū)域的彩色圖像，將這些目標(biāo)區(qū)域彩色圖像(而不是整個高分辨率 彩色圖像)下傳，從而減少遙感衛(wèi)星下傳的數(shù)據(jù)量。
[0005] 綜上，如何提供一種圖像目標(biāo)區(qū)域提取的方法及系統(tǒng)，實現(xiàn)圖像中目標(biāo)區(qū)域的自 動提取是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 有鑒于此，本發(fā)明公開一種圖像目標(biāo)區(qū)域提取的方法及系統(tǒng)，以實現(xiàn)圖像中目標(biāo) 區(qū)域的自動提取。
[0007] -種圖像目標(biāo)區(qū)域提取的方法，包括：
[0008]獲取待提取圖像的二值圖像image和所述二值圖像image的外沿距離s，其中，所述 二值圖像image為r行、c列的二維數(shù)組；
[0009]分別將過程圖像process和結(jié)果圖像result的初始值賦值為零矩陣，所述零矩陣 為r行、c列的二維數(shù)組；
[0010] 判斷所述二值圖像image和所述過程圖像process是否相等；
[0011]如果是，則將所述結(jié)果圖像result作為所述目標(biāo)區(qū)域的提取結(jié)果圖像進(jìn)行輸出； [0012]如果否，則將所述二值圖像image的矩陣值賦值給所述過程圖像process，并繼續(xù) 執(zhí)行下一步；
[0013]根據(jù)公式⑴對所述二值圖像image進(jìn)行外延，生成外延二值圖像對應(yīng)的外沿矩陣 image_temp，并將所述外延矩陣image_temp作為所述二值圖像image當(dāng)前對應(yīng)的二值圖像 矩陣值； ima^c temp ~ zeros(r + 2s, c + 2.v) , , x
[0014] ° - 1 , , (1) ; image tempi s + s,s + 1: + a ) = image
[0015] 根據(jù)公式(2)生成所述結(jié)果圖像result對應(yīng)的結(jié)果矩陣result_l;
[0016] result_l=zeros(r+2s,c+2s) (2);
[0017]將所述二值圖像image的二值圖像矩陣的聯(lián)通域在所述結(jié)果矩陣result_l中標(biāo)記 為不同的編號；
[0018]按照所述結(jié)果矩陣result j中的編號，將所述聯(lián)通域擴(kuò)展為外接矩形，并將所述 外接矩形內(nèi)所有點賦值為1，并再次判斷二值圖像矩陣值為所述外延矩陣image_temp的所 述二值圖像image和重新賦值的所述過程圖像process是否相等。
[0019]優(yōu)選的，所述將所述二值圖像image的二值圖像矩陣的聯(lián)通域在所述結(jié)果矩陣 result_l中標(biāo)記為不同的編號，包括：
[0020]將所述二值圖像image中各像元image(i，j)的坐標(biāo)進(jìn)行初始化，令i = s+1，j = s+ 1，其中，（i，j)指的是所述二值圖像image從左上角算起的第i行、第j列；
[0021 ] 判斷;Kr+s是否成立；
[0022] 如果i<r+s不成立，則根據(jù)公式(3)恢復(fù)所述結(jié)果矩陣result」的大?。?br>[0023] result_l=result_l(s+1:r+s,s+l:c+s) (3)
[0024] 如果i彡r+s成立，則判斷j彡c+s是否成立；
[0025] 如果j彡c+s不成立，則令i = i+l，并再次判斷;Kr+s是否成立；
[0026]如果j彡c+s成立，貝lj判斷所述外延二值圖像中的各像元image_temp(i，j)是否等 于1;
[0027] 如果image_temp(i，j)辛1，則令j = j+1，并再次判斷j <c+s是否成立；
[0028]如果image_temp(i，j) = l，則當(dāng)所述結(jié)果圖像result中的像元result(i_l，j) = 0 和result(i，j_l) = 0同時成立時，貝令像元result(i，」）=1&匕61，1&匕61 = 1&匕61+1，并執(zhí)行 步驟所述令j = j+1，再次判斷j<c+s是否成立，否則，繼續(xù)執(zhí)行下一步，其中，label為標(biāo)記 元素；
[0029] 如果image_temp(i，j) = l，則當(dāng)所述結(jié)果圖像result中的像元result(i_l，j)辛0 和result(i，j-l) = 0同時成立時，貝ljresult(i，j)=result(i-l，j)，并令j = j+1，再次判斷 j <c+s是否成立，否則，繼續(xù)執(zhí)行下一步；
[0030]如果result(i_l，j) = 0和result(i，j_l)辛0同時成立，則result( i，j) = result (i，j-l)，并繼續(xù)令j = j+1，再次判斷j <c+s是否成立，否則，繼續(xù)執(zhí)行下一步；
[0031 ]如果result(i_l，j)辛0和result(i，j_l)辛0同時成立，則result( i，j) = result (i-l，j)，并繼續(xù)執(zhí)行下一步；
[0032] 如果result(i-l，j)乒result(i，j-1)，則將所述結(jié)果圖像result中所有取值為 result(i, j-1)的點的值替換為result(i-l，j)，并令j = j+1，再次判斷j彡c+s是否成立。
[0033]優(yōu)選的，所述按照所述結(jié)果矩陣result」中的編號，將所述聯(lián)通域擴(kuò)展為外接矩 形，并將所述外接矩形內(nèi)所有點賦值為1，包括：
[0034] 計算所述結(jié)果圖像re su 11中最大像元值max_r;
[0035] 初始化區(qū)域計數(shù)器的計數(shù)數(shù)值k，令k = l;
[0036] 判斷k<max_r是否成立；
[0037] 如果k<max_r不成立，貝lj更新所述目標(biāo)區(qū)域的擴(kuò)展調(diào)節(jié)參數(shù)expand，令expand = 〇,并再次判斷二值圖像矩陣值為所述外延矩陣image_temp的所述二值圖像image和重新賦 值的所述過程圖像pro c e s s是否相等；
[0038] 如果k<max_r成立，貝lj判斷result = k是否為空矩陣；
[0039] 如果result = k為空矩陣，則令k = k+l，并再次判斷k<max_r是否成立；
[0040] 如果result = k不為空矩陣，則計算result = k的區(qū)域行列數(shù)，并查找出行最大值 il，列最大值jl，行最小值i2和列最小值j2;
[0041 ] 判斷expand辛0是否成立；
[0042] 如果expand辛0不成立，則按照公式(4)對所述二值圖像image進(jìn)行區(qū)域填充；
[0043] image(il:i2,jl:j2)=1 (4);
[0044] 如果expand辛0成立，則將[1, i 1-m]中的最大值作為當(dāng)前行最大值，將[1, j 1-m]中 的最大值作為當(dāng)前列最大值，將[i2+m，r]中的最小值最為當(dāng)前行最小值，將[j2+m，c]中的 最小值作為當(dāng)前列最小值，并按照所述公式(4)對所述二值圖像image進(jìn)行區(qū)域填充，其中， m為所述待提取圖像的目標(biāo)區(qū)域的擴(kuò)展幅度。
[0045] -種圖像目標(biāo)區(qū)域提取的系統(tǒng)，包括：
[0046]獲取單元，用于獲取待提取圖像的二值圖像image和所述二值圖像image的外沿距 離s，其中，所述二值圖像image為r行、c列的二維數(shù)組；
[0047]第一賦值單元，用于分別將過程圖像process和結(jié)果圖像result的初始值賦值為 零矩陣，所述零矩陣為r行、c列的二維數(shù)組；
[0048] 判斷單元，用于判斷所述二值圖像image和所述過程圖像process是否相等；
[0049] 輸出單元，用于在所述判斷單元判斷為是的情況下，則將所述結(jié)果圖像result作 為所述目標(biāo)區(qū)域的提取結(jié)果圖像進(jìn)行輸出；
[0050] 第二賦值單元，用于在所述判斷單元判斷為否的情況下，則將所述二值圖像image 的矩陣值賦值給所述過程圖像process，并繼續(xù)執(zhí)行外延矩陣生成單元；
[0051 ]所述外延矩陣生成單元，用于根據(jù)公式（1)對所述二值圖像image進(jìn)行外延，生成 外延二值圖像對應(yīng)的外沿矩陣image_temp，并將所述外延矩陣image_temp作為所述二值圖 像image當(dāng)前對應(yīng)的二值圖像矩陣值； iwa^e kmp 二 zcjros( r + m
[0052] - , , , ( 1 ); image _ienip{s -h 1: r H- .v,.v + 1: c + ,v) = image
[0053]結(jié)果矩陣生成單元，用于根據(jù)公式（2)生成所述結(jié)果圖像result對應(yīng)的結(jié)果矩陣 result_l；
[0054] result-1 = zeros(r+2s，c+2s) (2);
[0055] 標(biāo)記單元，用于將所述二值圖像image的二值圖像矩陣的聯(lián)通域在所述結(jié)果矩陣 result_l中標(biāo)記為不同的編號；
[0056] 再次判斷單元，用于按照所述結(jié)果矩陣result j中的編號，將所述聯(lián)通域擴(kuò)展為 外接矩形，并將所述外接矩形內(nèi)所有點賦值為1，并返回所述判斷單元再次判斷二值圖像矩 陣值為所述外延矩陣image_temp的所述二值圖像image和重新賦值的所述過程圖像 process是否相等。
[0057]優(yōu)選的，所述標(biāo)記單元包括：
[0058]初始化子單元，用于將所述二值圖像image中各像元image(i，j)的坐標(biāo)進(jìn)行初始 化，令i = s+l，j = s+l，其中，（i，j)指的是所述二值圖像image從左上角算起的第i行、第j 列；
[0059] 第一判斷子單元，用于判斷i彡r+s是否成立；
[0060] 恢復(fù)子單元，用于如果i彡r+s不成立，則根據(jù)公式(3)恢復(fù)所述結(jié)果矩陣result」 的大?。?br>[0061] result_l=result_l(s+1:r+s,s+l:c+s) (3)
[0062] 第二判斷子單元，用于如果;Kr+s成立，則判斷j彡c+s是否成立；
[0063]第一再次判斷子單元，用于如果j彡c+s不成立，則令i = i+1，并再次判斷;Kr+s是 否成立；
[0064]第三判斷子單元，用于如果j彡c+s成立，貝lj判斷所述外延二值圖像中的各像元 image_temp(i, j)是否等于 1;
[0065]第二再次判斷子單元，用于如果image_temp(i , j)辛1，則令j = j+1，并再次判斷j <c+s是否成立；
[0066] 第三再次判斷子單元，用于如果image_temp( i，j) = 1，則當(dāng)所述結(jié)果圖像result 中的像元result(i-l，j) = 0和result(i，j-1) = 0同時成立時，貝lj令像元result(i，j)= label，label = label+l，并執(zhí)行步驟所述令j = j+1，再次判斷j<c+s是否成立，否則，繼續(xù) 執(zhí)行第四再次判斷子單元，其中，label為標(biāo)記元素；
[0067]所述第四再次判斷子單元，用于如果image_temp(i，j) = 1，則當(dāng)所述結(jié)果圖像 result中的像元result( i_l，j)辛0和result(i，j_l) = 0同時成立時，貝ljresult( i，j)= result(i-l，j)，并令j = j+1，再次判斷j<c+s是否成立，否則，繼續(xù)執(zhí)行第五再次判斷子單 元；
[0068] 所述第五再次判斷子單元，用于如果^81111：(；[-1，」）=0和^81111：(；[，」-1)辛0同時 成立，則result(i，j)=result(i, j-1)，并繼續(xù)令j = j+1，再次判斷j<c+s是否成立，否則， 繼續(xù)執(zhí)行賦值子單元；
[0069] 所述賦值子單元，用于如果代81111：(；[-1，」）辛0和^81111：(；[，」-1)辛0同時成立，貝1| result( i，j) =result( i-1，j)，并繼續(xù)執(zhí)行替換子單元；
[0070]所述替換子單元，用于如果result (i-1，j)辛result (i，j-1)，則將所述結(jié)果圖像 result中所有取值為result (i，j-l)的點的值替換為result (i-1，j)，并令j = j+l，再次判 斷j<c+s是否成立。
[0071 ]優(yōu)選的，所述再次判斷單元包括：
[0072] 第一計算子單元，用于計算所述結(jié)果圖像result中最大像元值max_r;
[0073] 初始化子單元，用于初始化區(qū)域計數(shù)器的計數(shù)數(shù)值k，令k = l;
[0074] 第四判斷子單元，用于判斷k彡max_r是否成立；
[0075]更新子單元，用于如果k彡max_r不成立，則更新所述目標(biāo)區(qū)域的擴(kuò)展調(diào)節(jié)參數(shù) expand，令expand = 0,并再次判斷二值圖像矩陣值為所述外延矩陣image_temp的所述二值 圖像image和重新賦值的所述過程圖像pro c e s s是否相等；
[0076] 第五判斷子單元，用于如果k<max_r成立，則判斷result = k是否為空矩陣；
[0077] 第六再次判斷子單元，用于如果result = k為空矩陣，則令k = k+l，并再次判斷 max_r是否成立；
[0078] 第二計算子單元，用于如果result = k不為空矩陣，則計算result = k的區(qū)域行列 數(shù)，并查找出行最大值il，列最大值jl，行最小值i2和列最小值j2;
[0079] 第六判斷子單元，用于判斷expand辛0是否成立；
[0080] 第一填充子單元，用于如果expand辛0不成立，則按照公式（4)對所述二值圖像 image進(jìn)行區(qū)域填充；
[0081] image(il:i2,jl:j2)=1 (4);
[0082]第二填充子單元，用于如果expand辛0成立，則將[1 中的最大值作為當(dāng)前行 最大值，將[1, j l-m]中的最大值作為當(dāng)前列最大值，將[i2+m,r ]中的最小值最為當(dāng)前行最 小值，將[j2+m，c]中的最小值作為當(dāng)前列最小值，并按照所述公式（4)對所述二值圖像 image進(jìn)行區(qū)域填充，其中，m為所述待提取圖像的目標(biāo)區(qū)域的擴(kuò)展幅度。
[0083] 從上述的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明公開了一種圖像目標(biāo)區(qū)域提取的方法及系 統(tǒng)，在對待提取圖像的二值圖像進(jìn)行目標(biāo)區(qū)域提取的過程中，引入了過程圖像和結(jié)果圖像 兩個變量，若二值圖像與過程圖像不相等，則對該二值圖像進(jìn)行外延，更改二值圖像矩陣 值，并對結(jié)果圖像進(jìn)行賦值，將二值圖像矩陣的連通域在結(jié)果圖像對應(yīng)的結(jié)果矩陣中標(biāo)記 為不同的編號，按照該編號，將聯(lián)通域擴(kuò)展為外接矩形，并將該外接矩形內(nèi)所有點賦值為1， 然后再次判斷二值圖像矩陣值更改后的二值圖像與過程圖像是否相等，如此循環(huán)，直至二 值圖像與過程圖像相等，則將當(dāng)前的結(jié)果圖像作為目標(biāo)區(qū)域的提取結(jié)果圖像進(jìn)行輸出。因 此，本發(fā)明實現(xiàn)了圖像中目標(biāo)區(qū)域的自動提取，從而解決了現(xiàn)有技術(shù)中的問題。
【附圖說明】
[0084] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù) 公開的附圖獲得其他的附圖。
[0085] 圖1(a)為本發(fā)明實施例公開的一種目標(biāo)探測結(jié)果高分辨率圖像；
[0086] 圖1(b)為本發(fā)明實施例公開的一種目標(biāo)探測結(jié)果高分辨率圖像中目標(biāo)區(qū)域提取 的不意圖；
[0087] 圖1(c)為本發(fā)明實施例公開的另一種目標(biāo)探測結(jié)果高分辨率圖像中目標(biāo)區(qū)域提 取的示意圖；
[0088] 圖1(d)為本發(fā)明實施例公開的另一種目標(biāo)探測結(jié)果高分辨率圖像中目標(biāo)區(qū)域提 取的示意圖；
[0089] 圖2為本發(fā)明實施例公開的一種圖像目標(biāo)區(qū)域提取的方法流程圖；
[0090] 圖3為本發(fā)明實施例公開的一種圖像目標(biāo)區(qū)域提取的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0091] 下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于 本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0092] 本發(fā)明實施例公開了一種圖像目標(biāo)區(qū)域提取的方法及系統(tǒng)，以實現(xiàn)圖像中目標(biāo)區(qū) 域的自動提取。
[0093]本發(fā)明實現(xiàn)圖像目標(biāo)區(qū)域提取需要解決兩個關(guān)鍵問題：1、對目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行擴(kuò)展； 2、對重疊的目標(biāo)擴(kuò)展區(qū)域進(jìn)行合并。
[0094] 結(jié)合圖1(a)、圖1(b)、圖1(c)和圖1(d)進(jìn)行解釋說明，具體如下：
[0095] 假設(shè)圖1(a)為目標(biāo)探測結(jié)果高分辨率圖像，每個三角形表示1個目標(biāo)，圖1(b)中的 虛線矩形表示各個目標(biāo)的外接矩形，由圖1(a)到圖1(b)的過程是現(xiàn)有技術(shù)可以實現(xiàn)的，由 于圖1(b)中的虛線矩形包含目標(biāo)周邊地物信息太少，無法輔助人工判讀，因此，并不是本發(fā) 明所需的結(jié)果。本發(fā)明需要解決的第1個問題是將圖1(b)的記過擴(kuò)展為圖1(c)的結(jié)果，例 如，對圖1(a)中的a(b、c或d)目標(biāo)，將圖1(c)中的A(B、C或D)區(qū)域作為提取的目標(biāo)區(qū)域。從圖 1(c)中可以發(fā)現(xiàn)，圖1(c)中b、c、d目標(biāo)提取的B、C、D區(qū)域有重疊，顯然，將b、c、d目標(biāo)視為一 個整體，既有利于減少數(shù)據(jù)下傳數(shù)量，又有利于人工判讀，因此，本發(fā)明解決的第2個問題是 將圖1(c)中的B、C、D區(qū)域合并為圖1(d)中的E區(qū)域。
[0096] 本發(fā)明實現(xiàn)圖像目標(biāo)區(qū)域提取的過程具體如下：
[0097] 參見圖2,本發(fā)明實施例公開的一種圖像目標(biāo)區(qū)域提取的方法流程圖，包括步驟：
[0098]步驟S11、獲取待提取圖像的二值圖像image和所述二值圖像image的外沿距離s; [00"] 其中，所述二值圖像image為r行、c列的二維數(shù)組。
[0100]需要說明的是，二值圖像image在四周的外延距離s相同，s G N+。
[0101 ]步驟S12、分別將過程圖像process和結(jié)果圖像result的初始值賦值為零矩陣；
[0102]其中，所述零矩陣為r行、c列的二維數(shù)組，零矩陣種的元素都為0。
[0103] 步驟S13、判斷所述二值圖像image和所述過程圖像process是否相等，如果是，貝lj 執(zhí)行步驟S14、否則，執(zhí)行步驟S15;
[0104]步驟S14、將所述結(jié)果圖像result作為所述目標(biāo)區(qū)域的提取結(jié)果圖像進(jìn)行輸出； [0105]步驟S15、將所述二值圖像image的矩陣值賦值給所述過程圖像process，并繼續(xù)執(zhí) 行步驟S16;
[0106]步驟S16、根據(jù)公式（1)對所述二值圖像image進(jìn)行外延，生成外延二值圖像對應(yīng)的 外沿矩陣image_temp，并將所述外延矩陣image_temp作為所述二值圖像image當(dāng)前對應(yīng)的 二值圖像矩陣值； linage temp = zcros(r + 2s, c + 2.v) ,,.
[0107] . ~ ' . . 、. （1); image tempos ^ 1: r -r .v +1: c + .v) = image;
[0108] 步驟S17、根據(jù)公式(2)生成所述結(jié)果圖像result對應(yīng)的結(jié)果矩陣result_l;
[0109] result_l=zeros(r+2s,c+2s) (2);
[0110] 步驟SI 8、將所述二值圖像image的二值圖像矩陣的聯(lián)通域在所述結(jié)果矩陣 result_l中標(biāo)記為不同的編號；
[0111] 步驟S19、按照所述結(jié)果矩陣result」中的編號，將所述聯(lián)通域擴(kuò)展為外接矩形， 并將所述外接矩形內(nèi)所有點賦值為1，并返回步驟S13,再次判斷二值圖像矩陣值為所述外 延矩陣image_temp的所述二值圖像image和重新賦值的所述過程圖像process是否相等。
[0112] 可以看出，本發(fā)明首先標(biāo)記圖像中的單連通區(qū)域，然后針對每個單連通區(qū)域都有 一個相應(yīng)的編號，最后依次針對不同編號的區(qū)域進(jìn)行各區(qū)域外接矩形的擴(kuò)展提取。
[0113]其中，本發(fā)明對二值圖像image標(biāo)記是通過檢測每一個像元點的鄰域值情況來進(jìn) 行，通?？梢允褂盟泥徲蚍ê桶肃徲蚍?。
[0114] 需要說明的是，本實施例中，步驟S13-步驟S19為不斷循環(huán)過程，當(dāng)循環(huán)停止即二 值圖像image和過程圖像process相等時，表明圖中已經(jīng)沒有距離相近或者補(bǔ)全后有粘連重 疊現(xiàn)象的區(qū)域，從而可以將這些區(qū)域視為一個整體來提取其外接矩形。
[0115] 綜上可以看出，本發(fā)明公開的圖像目標(biāo)區(qū)域提取的方法，在對待提取圖像的二值 圖像進(jìn)行目標(biāo)區(qū)域提取的過程中，引入了過程圖像和結(jié)果圖像兩個變量，若二值圖像與過 程圖像不相等，則對該二值圖像進(jìn)行外延，更改二值圖像矩陣值，并對結(jié)果圖像進(jìn)行賦值， 將二值圖像矩陣的連通域在結(jié)果圖像對應(yīng)的結(jié)果矩陣中標(biāo)記為不同的編號，按照該編號， 將聯(lián)通域擴(kuò)展為外接矩形，并將該外接矩形內(nèi)所有點賦值為1，然后再次判斷二值圖像矩陣 值更改后的二值圖像與過程圖像是否相等，如此循環(huán)，直至二值圖像與過程圖像相等，則將 當(dāng)前的結(jié)果圖像作為目標(biāo)區(qū)域的提取結(jié)果圖像進(jìn)行輸出。因此，本發(fā)明實現(xiàn)了圖像中目標(biāo) 區(qū)域的自動提取，從而解決了現(xiàn)有技術(shù)中的問題。
[0116] 并且，本發(fā)明在對圖像中目標(biāo)區(qū)域自動提取過程中，還可以針對距離相近或者補(bǔ) 全后有粘連重疊現(xiàn)象的區(qū)域進(jìn)行自動識別，并將其視為一個整體來提取其外接矩形，并將 該外接矩形作為最終提取結(jié)果。
[0117] 上述實施例中，步驟S18具體包括步驟：
[0118] 步驟S101、將所述二值圖像image中各像元image(i，j)的坐標(biāo)進(jìn)行初始化，令i = s +1，j = s+l;
[0119]其中，（i，j)指的是所述二值圖像image從左上角算起的第i行、第j列。
[0120] 步驟S102、判斷i彡r+s是否成立，如果是，則執(zhí)行步驟S103,否則，執(zhí)行步驟S112;
[0121 ] 步驟S103、判斷j<c+s是否成立，如果是，則執(zhí)行步驟S104,否則，執(zhí)行步驟S111;
[0122]步驟S104、判斷所述外延二值圖像中的各像元image_temp(i，j)是否等于1，如果 是，則執(zhí)行步驟S105，否則，執(zhí)行步驟S110;
[0123] 步驟S105、當(dāng)所述結(jié)果圖像result中的像元result(i_l，j) = 0和result(i，j-1) =〇同時成立時，令像元result(i，j ) = label，label = label+1，并執(zhí)行步驟SI 10，否則，執(zhí) 行步驟SI 06，其中，label為標(biāo)記元素；
[0124] 步驟S106、當(dāng)所述結(jié)果圖像result中的像元result(i_l，j)辛0和result(i，j-1) =〇同時成立時，貝 1Jresult( i，j) =result( i-1，j)，并執(zhí)行步驟SI 10，否則，執(zhí)行步驟S107;
[0125] 步驟S107、如果result(i_l，j) = 0和result(i，j_l)辛0同時成立，貝ljresult(i，j) = result( i，j-1)，并執(zhí)行步驟SI 10，否則，執(zhí)行步驟S108;
[0126] 步驟S108、如果result(i_l，j)辛0和result(i，j_l)辛0同時成立，貝ljresult(i，j) = result(i-l，j)，并繼續(xù)執(zhí)行步驟S109;
[0127] 步驟5109、如果代81111:(;[-1，」）^^681111:(;[，」-1)，則將所述結(jié)果圖像代81111:中所 有取值為result(i，j-1)的點的值替換為result(i-1，j)，并繼續(xù)執(zhí)行步驟S110;
[0128] 步驟S110、令j = j+1，并返回執(zhí)行步驟S103;
[0129] 步驟S111、令i = i+1，并返回執(zhí)行步驟S102;
[0130] 步驟S112、根據(jù)公式(3)恢復(fù)所述結(jié)果矩陣result」的大小；
[0131] result_l=result_l(s+1:r+s,s+l:c+s) (3)〇
[0132] 可以看出，本發(fā)明首先對二值圖像image進(jìn)行標(biāo)記，通過檢測每一個像元點的鄰域 值情況進(jìn)行標(biāo)記，通?？梢允褂盟泥徲蚍ê桶肃徲蚍?。本發(fā)明以四鄰域法(八鄰域法類似） 為例，經(jīng)過數(shù)次遍歷二值圖像image上每個像元點，直到標(biāo)記結(jié)果不再發(fā)生變化時停止此階 段的標(biāo)記。
[0133] 需要說明的是，本發(fā)明根據(jù)該標(biāo)記結(jié)果進(jìn)行各區(qū)域外接矩形的擴(kuò)展補(bǔ)全，并針對 距離相近后者補(bǔ)全后有粘連重疊現(xiàn)象的區(qū)域進(jìn)行自動識別，并將其視為一個整體來提取其 外接矩形，該外接矩形即為最終提取結(jié)果。
[0134] 并且，本發(fā)明通過對補(bǔ)全的結(jié)果圖像進(jìn)行第二次標(biāo)記并進(jìn)行編號調(diào)整，使得最終 的結(jié)果圖像區(qū)域編號是按照自燃數(shù)排列，從而方便操作人員進(jìn)行后續(xù)工作開展。
[0135] 上述實施例中，步驟S19具體包括步驟：
[0136] 步驟S201、計算結(jié)果圖像result中最大像元值max_r;
[0137] 步驟S202、初始化區(qū)域計數(shù)器的計數(shù)數(shù)值k，令k = l;
[0138] 步驟S203、判斷k彡11^1_1'是否成立，如果是，則執(zhí)行步驟S204，否則，執(zhí)行步驟 S210；
[0139] 步驟S204、判斷reSult = k是否為空矩陣，如果否，則執(zhí)行步驟S205,否則執(zhí)行步驟 S209；
[0140] 其中，result = k的含義是判斷result矩陣中哪些位置的數(shù)值與k相等。
[0141] 步驟S205、計算result = k的區(qū)域行列數(shù)，并查找出行最大值il，列最大值jl，行最 小值i2和列最小值j2，并繼續(xù)執(zhí)行步驟S206;
[0142] 步驟S206、判斷expand辛0是否成立，如果是，則執(zhí)行步驟S207，否則，執(zhí)行步驟 S208；
[0143] 步驟S207、將[l，il-m]中的最大值作為當(dāng)前行最大值，將[l，jl-m]中的最大值作 為當(dāng)前列最大值，將[i2+m，r]中的最小值最為當(dāng)前行最小值，將[j2+m，c]中的最小值作為 當(dāng)前列最小值，并繼續(xù)執(zhí)行步驟S208,其中，m為所述待提取圖像的目標(biāo)區(qū)域的擴(kuò)展幅度；
[0144] 步驟S208、按照公式(4)對所述二值圖像image進(jìn)行區(qū)域填充；
[0145] image(il:i2,jl:j2)=1 (4)
[0146] 步驟S209、令k = k+1，并返回執(zhí)行步驟S203;
[0147] 步驟S210、更新所述目標(biāo)區(qū)域的擴(kuò)展調(diào)節(jié)參數(shù)expand，令expand = 0,并返回執(zhí)行 步驟S13,再次判斷二值圖像矩陣值為所述外延矩陣image_temp的所述二值圖像image和重 新賦值的所述過程圖像pro c e s s是否相等。
[0148]與上述方法實施例相對應(yīng)，本發(fā)明還公開了一種圖像目標(biāo)區(qū)域提取的系統(tǒng)。
[0149]參見圖3,本發(fā)明實施例公開的一種圖像目標(biāo)區(qū)域提取的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，包 括：
[0150]獲取單元31，用于獲取待提取圖像的二值圖像image和所述二值圖像image的外沿 距離s，其中，所述二值圖像image為r行、c列的二維數(shù)組；
[0151]需要說明的是，二值圖像image在四周的外延距離s相同，s G N+。
[0152]第一賦值單元32,用于分別將過程圖像process和結(jié)果圖像result的初始值賦值 為零矩陣，所述零矩陣為r行、c列的二維數(shù)組；
[0153] 判斷單元33,用于判斷所述二值圖像image和所述過程圖像process是否相等，如 果是，則執(zhí)行輸出單元34，否則，執(zhí)行第二賦值單元35;
[0154] 輸出單元34,用于將所述結(jié)果圖像result作為所述目標(biāo)區(qū)域的提取結(jié)果圖像進(jìn)行 輸出；
[0155] 第二賦值單元35,用于將所述二值圖像image的矩陣值賦值給所述過程圖像 process，并繼續(xù)執(zhí)行外延矩陣生成單元36;
[0156] 外延矩陣生成單元36,用于根據(jù)公式（1)對所述二值圖像image進(jìn)行外延，生成外 延二值圖像對應(yīng)的外沿矩陣image_temp，并將所述外延矩陣image_temp作為所述二值圖像 image當(dāng)前對應(yīng)的二值圖像矩陣值； linage temp - zerosir -r 2s, c -h 2.v) ..,,
[0157] - ' ( 1 ); image temp{s -h 1: r -h .v, .v + 1: c + .s) = image
[0158] 結(jié)果矩陣生成單元37,用于根據(jù)公式(2)生成所述結(jié)果圖像result對應(yīng)的結(jié)果矩 陣result_l;
[0159] result_l=zeros(r+2s,c+2s) (2);
[0160]標(biāo)記單元38,用于將所述二值圖像image的二值圖像矩陣的聯(lián)通域在所述結(jié)果矩 陣result_l中標(biāo)記為不同的編號；
[0161 ]再次判斷單元39，用于按照所述結(jié)果矩陣result j中的編號，將所述聯(lián)通域擴(kuò)展 為外接矩形，并將所述外接矩形內(nèi)所有點賦值為1，并返回判斷單元33再次判斷二值圖像矩 陣值為所述外延矩陣image_temp的所述二值圖像image和重新賦值的所述過程圖像 process是否相等。
[0162]可以看出，本發(fā)明首先標(biāo)記圖像中的單連通區(qū)域，然后針對每個單連通區(qū)域都有 一個相應(yīng)的編號，最后依次針對不同編號的區(qū)域進(jìn)行各區(qū)域外接矩形的擴(kuò)展提取。
[0163]其中，本發(fā)明對二值圖像image標(biāo)記是通過檢測每一個像元點的鄰域值情況來進(jìn) 行，通常可以使用四鄰域法和八鄰域法。
[0164] 需要說明的是，本實施例中，步驟S13-步驟S19為不斷循環(huán)過程，當(dāng)循環(huán)停止即二 值圖像image和過程圖像process相等時，表明圖中已經(jīng)沒有距離相近或者補(bǔ)全后有粘連重 疊現(xiàn)象的區(qū)域，從而可以將這些區(qū)域視為一個整體來提取其外接矩形。
[0165] 綜上可以看出，本發(fā)明公開的圖像目標(biāo)區(qū)域提取的系統(tǒng)，在對待提取圖像的二值 圖像進(jìn)行目標(biāo)區(qū)域提取的過程中，引入了過程圖像和結(jié)果圖像兩個變量，若二值圖像與過 程圖像不相等，則對該二值圖像進(jìn)行外延，更改二值圖像矩陣值，并對結(jié)果圖像進(jìn)行賦值， 將二值圖像矩陣的連通域在結(jié)果圖像對應(yīng)的結(jié)果矩陣中標(biāo)記為不同的編號，按照該編號， 將聯(lián)通域擴(kuò)展為外接矩形，并將該外接矩形內(nèi)所有點賦值為1，然后再次判斷二值圖像矩陣 值更改后的二值圖像與過程圖像是否相等，如此循環(huán)，直至二值圖像與過程圖像相等，則將 當(dāng)前的結(jié)果圖像作為目標(biāo)區(qū)域的提取結(jié)果圖像進(jìn)行輸出。因此，本發(fā)明實現(xiàn)了圖像中目標(biāo) 區(qū)域的自動提取，從而解決了現(xiàn)有技術(shù)中的問題。
[0166] 并且，本發(fā)明在對圖像中目標(biāo)區(qū)域自動提取過程中，還可以針對距離相近或者補(bǔ) 全后有粘連重疊現(xiàn)象的區(qū)域進(jìn)行自動識別，并將其視為一個整體來提取其外接矩形，并將 該外接矩形作為最終提取結(jié)果。
[0167] 上述實施例中，標(biāo)記單元38具體包括：
[0168]初始化子單元301，用于將所述二值圖像image中各像元image(i，j)的坐標(biāo)進(jìn)行初 始化，令i = s+l，j = s+l，其中，（i，j)指的是所述二值圖像image從左上角算起的第i行、第j 列；
[0169]第一判斷子單元302,用于判斷i彡r+s是否成立；
[0170]恢復(fù)子單元303,用于如果i彡r+s不成立，則根據(jù)公式（3)恢復(fù)所述結(jié)果矩陣 大?。?br>[0171] result_l =result_l(s+1 :r+s,s+l :c+s) (3)
[0172] 第二判斷子單元304,用于如果;Kr+s成立，則判斷j彡c+s是否成立；
[0173] 第一再次判斷子單元305，用于如果j彡c+s不成立，則令i = i+1，并再次判斷;Kr+ s是否成立；
[0174]第三判斷子單元306,用于如果j<c+s成立，貝lj判斷所述外延二值圖像中的各像元 image_temp(i, j)是否等于 1;
[0175]第二再次判斷子單元307，用于如果image_temp( i , j)辛1，則令j = j+1，并再次判 斷j<c+s是否成立；
[0176]第三再次判斷子單元308,用于如果image_temp(i，j) = 1，則當(dāng)所述結(jié)果圖像 result中的像元result(i_l，j) = 0和result(i，j_l) = 0同時成立時，貝丨彳令像元result(i， j) = label，label = label+l，并執(zhí)行步驟所述令j = j+1，再次判斷j<c+s是否成立，否則， 繼續(xù)執(zhí)行第四再次判斷子單元309,其中，label為標(biāo)記元素；
[0177]所述第四再次判斷子單元309，用于如果image_temp( i，j) = 1，則當(dāng)所述結(jié)果圖像 result中的像元result( i_l，j)辛0和result(i，j_l) = 0同時成立時，貝ljresult( i，j)= result(i-l，j)，并令j = j+1，再次判斷j<c+s是否成立，否則，繼續(xù)執(zhí)行第五再次判斷子單 元 310;
[0178] 第五再次判斷子單元310，用于如果代81111:(;[-1，」_)=0和代81111:(;[，」_-1)辛0同時 成立，則result(i，j)=result(i, j-1)，并繼續(xù)令j = j+1，再次判斷j<c+s是否成立，否則， 繼續(xù)執(zhí)行賦值子單元311;
[0179] 賦值子單元311，用于如果result(i_l，j)辛0和result(i，j-1)辛0同時成立，貝丨J result( i，j) =result( i-1，j)，并繼續(xù)執(zhí)行替換子單元312;
[0180] 替換子單元312,用于如果result(i-l，j)辛result(i，j-1)，則將所述結(jié)果圖像 result中所有取值為result (i，j-l)的點的值替換為result (i-1，j)，并令j = j+l，再次判 斷j<c+s是否成立。
[0181 ]可以看出，本發(fā)明首先對二值圖像image進(jìn)行標(biāo)記，通過檢測每一個像元點的鄰域 值情況進(jìn)行標(biāo)記，通?？梢允褂盟泥徲蚍ê桶肃徲蚍?。本發(fā)明以四鄰域法(八鄰域法類似） 為例，經(jīng)過數(shù)次遍歷二值圖像image上每個像元點，直到標(biāo)記結(jié)果不再發(fā)生變化時停止此階 段的標(biāo)記。
[0182] 需要說明的是，本發(fā)明根據(jù)該標(biāo)記結(jié)果進(jìn)行各區(qū)域外接矩形的擴(kuò)展補(bǔ)全，并針對 距離相近后者補(bǔ)全后有粘連重疊現(xiàn)象的區(qū)域進(jìn)行自動識別，并將其視為一個整體來提取其 外接矩形，該外接矩形即為最終提取結(jié)果。
[0183] 并且，本發(fā)明通過對補(bǔ)全的結(jié)果圖像進(jìn)行第二次標(biāo)記并進(jìn)行編號調(diào)整，使得最終 的結(jié)果圖像區(qū)域編號是按照自燃數(shù)排列，從而方便操作人員進(jìn)行后續(xù)工作開展。
[0184] 上述實施例中，再次判斷單元39包括：
[0185] 第一計算子單元401，用于計算所述結(jié)果圖像result中最大像元值max_r;
[0186]初始化子單元402,用于初始化區(qū)域計數(shù)器的計數(shù)數(shù)值k，令k = l;
[0187] 第四判斷子單元403,用于判斷k彡max_r是否成立；
[0188]更新子單元404,用于如果k<maX_r不成立，則更新所述目標(biāo)區(qū)域的擴(kuò)展調(diào)節(jié)參數(shù) expand，令expand = 0,并再次判斷二值圖像矩陣值為所述外延矩陣image_temp的所述二值 圖像image和重新賦值的所述過程圖像pro c e s s是否相等；
[0189] 第五判斷子單元405,用于如果k<max_r成立，則判斷result = k是否為空矩陣； [0190] 第六再次判斷子單元406,用于如果result = k為空矩陣，則令k = k+l，并再次判斷 k<max_r是否成立；
[0191 ] 第二計算子單元407,用于如果result = k不為空矩陣，則計算result = k的區(qū)域行 列數(shù)，并查找出行最大值i 1，列最大值j 1，行最小值i2和列最小值j2;
[0192] 第六判斷子單元408，用于判斷expand辛0是否成立；
[0193] 第一填充子單元409,用于如果expand辛0不成立，則按照公式(4)對所述二值圖像 image進(jìn)行區(qū)域填充；
[0194] image(il:i2,jl:j2)=1 (4);
[0195] 第二填充子單元410，用于如果expand辛0成立，則將[1, i 1-m]中的最大值作為當(dāng) 前行最大值，將[l，jl_m]中的最大值作為當(dāng)前列最大值，將[i2+m，r]中的最小值最為當(dāng)前 行最小值，將[j2+m，c]中的最小值作為當(dāng)前列最小值，并按照所述公式(4)對所述二值圖像 image進(jìn)行區(qū)域填充，其中，m為所述待提取圖像的目標(biāo)區(qū)域的擴(kuò)展幅度。
[0196] 需要說明的是，系統(tǒng)實施例中各組成部分的工作原理具體請參見方法實施例對應(yīng) 部分，本發(fā)明在此不做限定。
[0197] 最后，還需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將 一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作 之間存在任何這種實際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語"包括"、"包含"或者其任何其他變體意 在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那 些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者 設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句"包括一個……"限定的要素，并不排 除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
[0198] 本說明書中各個實施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他 實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。
[0199] 對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。 對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的 一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明 將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一 致的最寬的范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種圖像目標(biāo)區(qū)域提取的方法，其特征在于，包括： 獲取待提取圖像的二值圖像image和所述二值圖像image的外沿距離S，其中，所述二值 圖像image為r行、C列的二維數(shù)組； 分別將過程圖像process和結(jié)果圖像result的初始值賦值為零矩陣，所述零矩陣為r 行、C列的二維數(shù)組； 判斷所述二值圖像image和所述過程圖像process是否相等； 如果是，則將所述結(jié)果圖像result作為所述目標(biāo)區(qū)域的提取結(jié)果圖像進(jìn)行輸出； 如果否，則將所述二值圖像image的矩陣值賦值給所述過程圖像process,并繼續(xù)執(zhí)行 下一步； 根據(jù)公式（1)對所述二值圖像image進(jìn)行外延，生成外延二值圖像對應(yīng)的外沿矩陣 image_temp，并將所述外延矩陣image_temp作為所述二值圖像image當(dāng)前對應(yīng)的二值圖像 矩陣值； image _^nip 二 zcro's(r + 2s,e + 2s) ( I )， 各乂乂十 I:廠十、v、、v + I :c + 'v)二汾客色 } 根據(jù)公式(2)生成所述結(jié)果圖像result對應(yīng)的結(jié)果矩陣result_l; result_l = zeros(r+2s,c+2s)(2)； 將所述二值圖像image的二值圖像矩陣的聯(lián)通域在所述結(jié)果矩陣result_l中標(biāo)記為不 同的編號； 按照所述結(jié)果矩陣result_l中的編號，將所述聯(lián)通域擴(kuò)展為外接矩形，并將所述外接 矩形內(nèi)所有點賦值為1，并再次判斷二值圖像矩陣值為所述外延矩陣image_temp的所述二 值圖像image和重新賦值的所述過程圖像pro C e S S是否相等。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述將所述二值圖像image的二值圖像矩 陣的聯(lián)通域在所述結(jié)果矩陣result_l中標(biāo)記為不同的編號，包括： 將所述二值圖像image中各像元imageQ，j)的坐標(biāo)進(jìn)行初始化，令i = s+l，j = s+l，其 中，（i，j)指的是所述二值圖像image從左上角算起的第i行、第j列； 判斷i《r+s是否成立； 如果i《r+s不成立，則根據(jù)公式(3)恢復(fù)所述結(jié)果矩陣result_l的大?。?result_l=result_l(s+l :r+s,s+l :c+s) (3) 如果i《r+s成立，則判斷j《c+s是否成立； 如果j《c+s不成立，則令i = i+1，并再次判斷i《r+s是否成立； 如果j《C+S成立，則判斷所述外延二值圖像中的各像元image_temp (i，j)是否等于1; 如果image_temp(i，j)聲1，則令j = j+1，并再次判斷j《c+s是否成立； 如果image_temp(i , j) = 1，則當(dāng)所述結(jié)果圖像result中的像元result(i-l, j) = 0和 resultQ ,j-l) = 0同時成立時，貝令像元result。，j) = label ,label = label+1，并執(zhí)行步 驟所述令j = j+l，再次判斷j《c+s是否成立，否則，繼續(xù)執(zhí)行下一步，其中，label為標(biāo)記元 素； 如果image_temp(i , j) = 1，則當(dāng)所述結(jié)果圖像result中的像元result(i-l, j)聲0和 resultQ, j-l)=0同時成立時，則resultQ, j)=result(i-l, j)，并令j = j+1，再次判斷占' 《c+s是否成立，否則，繼續(xù)執(zhí)行下一步； 如果result(i-l, j) = O和result。，j-1)聲O同時成立，貝iJresultQ , j) =result(i , j- I)，并繼續(xù)令j = j+1，再次判斷j《c+s是否成立，否則，繼續(xù)執(zhí)行下一步； 如果result(i-l, j)聲0和result。，j-1)聲0同時成立，貝ljresult(i , j) = result(i-l, j)，并繼續(xù)執(zhí)行下一步； 如果result(i-l J)聲result。，j-1)，則將所述結(jié)果圖像result中所有取值為result (i，j-1)的點的值替換為result(i-1，j)，并令j = j+1，再次判斷j《C+S是否成立。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照所述結(jié)果矩陣result_l中的編 號，將所述聯(lián)通域擴(kuò)展為外接矩形，并將所述外接矩形內(nèi)所有點賦值為1，包括： 計算所述結(jié)果圖像r e SU11中最大像元值max_;r; 初始化區(qū)域計數(shù)器的計數(shù)數(shù)值k，令k= 1; 判斷k《max_;r是否成立； 如果k《max_;r不成立，貝更新所述目標(biāo)區(qū)域的擴(kuò)展調(diào)節(jié)參數(shù)e邱and,令e邱and = 0,并 再次判斷二值圖像矩陣值為所述外延矩陣image_temp的所述二值圖像image和重新賦值的 所述過程圖像process是否相等； 如果k《max_;r成立，則判斷result = k是否為空矩陣； 如果result = k為空矩陣，則令k = k+l，并再次判斷k《max_r是否成立； 如果result = k不為空矩陣，則計算result = k的區(qū)域行列數(shù)，并查找出行最大值il，列 最大值jl，行最小值i2和列最小值j2; 判斷e邱and聲0是否成立； 如果e邱and聲0不成立，則按照公式(4)對所述二值圖像image進(jìn)行區(qū)域填充； image(il:i2, jl: j2) = l (4)； 如果e邱and聲0成立，則將[I中的最大值作為當(dāng)前行最大值，將[I，jl-m]中的最 大值作為當(dāng)前列最大值，將[i2+m，r]中的最小值最為當(dāng)前行最小值，將[j2+m，c]中的最小 值作為當(dāng)前列最小值，并按照所述公式(4)對所述二值圖像image進(jìn)行區(qū)域填充，其中，m為 所述待提取圖像的目標(biāo)區(qū)域的擴(kuò)展幅度。4. 一種圖像目標(biāo)區(qū)域提取的系統(tǒng)，其特征在于，包括： 獲取單元，用于獲取待提取圖像的二值圖像image和所述二值圖像image的外沿距離S， 其中，所述二值圖像image為r行、C列的二維數(shù)組； 第一賦值單元，用于分別將過程圖像process和結(jié)果圖像result的初始值賦值為零矩 陣，所述零矩陣為r行、C列的二維數(shù)組； 判斷單元，用于判斷所述二值圖像image和所述過程圖像process是否相等； 輸出單元，用于在所述判斷單元判斷為是的情況下，則將所述結(jié)果圖像result作為所 述目標(biāo)區(qū)域的提取結(jié)果圖像進(jìn)行輸出； 第二賦值單元，用于在所述判斷單元判斷為否的情況下，則將所述二值圖像image的矩 陣值賦值給所述過程圖像process,并繼續(xù)執(zhí)行外延矩陣生成單元； 所述外延矩陣生成單元，用于根據(jù)公式（1)對所述二值圖像image進(jìn)行外延，生成外延 二值圖像對應(yīng)的外沿矩陣image_temp，并將所述外延矩陣image_temp作為所述二值圖像 image當(dāng)前對應(yīng)的二值圖像矩陣值； image_^inp 二 zero、s(r 千2s、c~\~2s) . 、 V I ) 5 _ &^"?/》{^文十 I :廠 + 'V，V + I : C + \ )二知?^碎每趕 結(jié)果矩陣生成單元，用于根據(jù)公式（2)生成所述結(jié)果圖像result對應(yīng)的結(jié)果矩陣 result_l; result_l = zeros(r+2s，c+2s) (2); 標(biāo)記單元，用于將所述二值圖像image的二值圖像矩陣的聯(lián)通域在所述結(jié)果矩陣 result_l中標(biāo)記為不同的編號； 再次判斷單元，用于按照所述結(jié)果矩陣result_l中的編號，將所述聯(lián)通域擴(kuò)展為外接 矩形，并將所述外接矩形內(nèi)所有點賦值為1，并返回所述判斷單元再次判斷二值圖像矩陣值 為所述外延矩陣image_temp的所述二值圖像image和重新賦值的所述過程圖像process是 否相等。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述標(biāo)記單元包括： 初始化子單元，用于將所述二值圖像image中各像元image(i，j)的坐標(biāo)進(jìn)行初始化，令 i = s+l，j = s+l，其中，（i, j)指的是所述二值圖像image從左上角算起的第i行、第j列； 第一判斷子單元，用于判斷i《r+s是否成立； 恢復(fù)子單元，用于如果i《r+s不成立，則根據(jù)公式(3)恢復(fù)所述結(jié)果矩陣result_l的大 小； result_l=result_l(s+1:r+s,s+1:c+s) (3) 第二判斷子單元，用于如果i《r+s成立，則判斷j《c+s是否成立； 第一再次判斷子單元，用于如果j《c+s不成立，則令i = i+l，并再次判斷i《r+s是否成 立； 第S判斷子單元，用于如果j《c+s成立，則判斷所述外延二值圖像中的各像元image, tempQ, j)是否等于1; 第二再次判斷子單元，用于如果image_temp(i , j)聲1，則令j = j+1，并再次判斷j《c+s 是否成立； 第S再次判斷子單元，用于如果image_temp( i , j) = 1，則當(dāng)所述結(jié)果圖像result中的 像元result( i-1, j) =0和result( i , j-1) =0同時成立時，貝令像元result( i , j) = label， label = label+1，并執(zhí)行步驟所述令j = j+1，再次判斷j《c+s是否成立，否則，繼續(xù)執(zhí)行第 四再次判斷子單元，其中，label為標(biāo)記元素； 所述第四再次判斷子單元，用于如果image_temp( i , j) = 1，則當(dāng)所述結(jié)果圖像result 中的像元result(i_l, j)聲0和result(i , j-1) = 0同時成立時，則result(i , j) = result(i- IJ)，并令j = j+l，再次判斷j《c+s是否成立，否則，繼續(xù)執(zhí)行第五再次判斷子單元； 所述第五再次判斷子單元，用于如果result(i-l, j) = 0和result。，j-1)聲0同時成 立，則resultQ , j) =result(i , j-1)，并繼續(xù)令j = j+1，再次判斷j《c+s是否成立，否則，繼 續(xù)執(zhí)行賦值子單元； 所述賦值子單元，用于如果result ( i-1, j )聲0和result ( i , j-1)聲0同時成立，則 result( i , j) =result( i-1, j)，并繼續(xù)執(zhí)行替換子單元； 所述替換子單元，用于如果'日31111：(；[-1,^'）聲'631111：(；[,^'-1)，則將所述結(jié)果圖像 result中所有取值為result (i , j-1)的點的值替換為result (i-1 J)，并令j = j+l，再次判 斷j《c+s是否成立。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述再次判斷單元包括： 第一計算子單元，用于計算所述結(jié)果圖像result中最大像元值max_;r; 初始化子單元，用于初始化區(qū)域計數(shù)器的計數(shù)數(shù)值k，令k= 1; 第四判斷子單元，用于判斷k《max_r是否成立； 更新子單元，用于如果k《max_r不成立，則更新所述目標(biāo)區(qū)域的擴(kuò)展調(diào)節(jié)參數(shù)e邱and， 令e邱and = 0,并再次判斷二值圖像矩陣值為所述外延矩陣image_temp的所述二值圖像 image和重新賦值的所述過程圖像pro C e S S是否相等； 第五判斷子單元，用于如果k《max_;r成立，則判斷result = k是否為空矩陣； 第六再次判斷子單元，用于如果result = k為空矩陣，則令k = k+l，并再次判斷k《max_ r是否成立； 第二計算子單元，用于如果result = k不為空矩陣，則計算result = k的區(qū)域行列數(shù)，并 查找出行最大值il，列最大值jl，行最小值i2和列最小值j2; 第六判斷子單元，用于判斷e邱and聲0是否成立； 第一填充子單元，用于如果expand聲0不成立，貝峨照公式(4)對所述二值圖像image進(jìn) 行區(qū)域填充； image(il:i2, jl: j2) = l(4)； 第二填充子單元，用于如果expand聲0成立，則將[I中的最大值作為當(dāng)前行最大 值，將[IJl-m]中的最大值作為當(dāng)前列最大值，將[i2+m，r]中的最小值最為當(dāng)前行最小值， 將[j2+m，c]中的最小值作為當(dāng)前列最小值，并按照所述公式(4)對所述二值圖像image進(jìn)行 區(qū)域填充，其中，m為所述待提取圖像的目標(biāo)區(qū)域的擴(kuò)展幅度。
【文檔編號】G06K9/46GK105913065SQ201610224822
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月12日
【發(fā)明人】張兵, 孫旭, 于浩洋, 高連如, 吳遠(yuǎn)峰, 李利偉
【申請人】中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所