基于Huffman编码的改进压缩链码

对图像处理及模式识别中的各类链码技术进行了研究,并基于压缩顶点链码提出了一种新的链码:改进的压缩顶点链码。该链码比压缩顶点链码新增一位码值,采用Huffman编码对各码值进行编码,实现了一组不等长的链码表示。通过对大量图像的数据统计,分别计算了改进压缩顶点链码与现有的8种链码的码值平均表达能力、链码平均长度和效率以及相对于8方向Freeman链码的压缩比率。实验结果表明,所提出的改进压缩链码的效率最高,链码压缩率最为理想。     

一种新压缩顶点链码

链码是一种以较少的数据存储表示线条、曲线和区域边界的编码技术。为进一步提高链码的压缩效率,提出了一种新的压缩顶点链码：改进的正交3方向顶点链码（IO3DVCC）。IO3DVCC将顶点链码（VCC）的统计特征与正交3方向链码（3OT）的方向特征相结合,共设5个码值。码值1将VCC中的1、3组合和3、1组合归并表示,码值2与VCC的对应码值表达相同,码值3与3OT中的码值2表达相同,码值4和码值5分别对应2个连续的新链码码值1和8个连续的VCC码值2。新链码基于Huffman编码,为不定长编码。针对100幅图像的轮廓边界,统计并计算了IO3DVCC与改进的相对8方向Freeman链码（ERD8FCC）、基于算数编码的变长相对四方向Freeman链码（AVRF4）、基于算数编码的正交3方向链码（Arith_3OT）、压缩VCC （CVCC）和改进的CVCC （ICVCC）6种链码各码值出现的概率、平均码值表达能力、平均码长和链码效率。实验结果表明,IO3DVCC效率最高。针对随机选择的20幅轮廓边界图像,统计并计算了IO3DVCC、Arith_3OT和ICVCC3种链码表达的总码数、二进制总位数,以及相对于8方向Freeman链码的压缩比率。实验结果表明,IO3DVCC的压缩效果最好。     

顶点链码表示区域的面积计算

链码因其能用较少数据来存储较多信息而得到广泛应用。顶点链码是一种用边界象素的顶点个数表示区域的编码技术。本文从顶点链码的性质出发,给出了直接由顶点链码求其所围区域面积的算法。     

矩形点阵上八近邻图像的链码转换算法

给出了矩形点阵上八近邻图像的顶点链码（VCC）、Freeman链码和边界链码之间的转换算法，给出了图像边界的边界链码与顶点链码之间的相互转化算法和顶点链码与Freeman链码之间的相互转换算法，于是可以方便地直接由一种链码得到其他的链码表示，由某种链码获得的图像信息也为其他链码所共享．     

矩形点阵上链码的转换算法

链码是图像处理和图像识别中的一个重要工具.给出了四近邻图像的顶点链码（VCC）、Freeman链码和边界链码之间的转换算法,这样只要获得一种链码就可以得到其它的链码表示,由某种链码获得的图像信息也为其他链码所共享.     

压缩链码的研究

对图像处理及模式识别中的链码技术进行研究.首先针对具有二位码长的顶点链码只有3个码值的情况,在不增加码长的情况下对其增加了一个码值,大大提高了其表达能力.其次,同样根据顶点链码的上述冗余情况对其进行了不等长编码压缩.然后,在上述两种改进链码的基础上,根据大量的统计数据提出了一种基于Huffman编码的新的压缩链码.文中还提出了一种对链码的评价方法.最后,用该评价方法和对实际图像的实验测试对所提出的链码和4种已有链码进行了理论上和实用方面的比较.比较的结果显示该文提出的压缩链码效率最高.     

无损链码技术的分析与比较

为了给链码的进一步研究与应用提供建设性意见和参考,文中从两个方面介绍了无损链码技术,一是基于像素的链码技术,主要介绍弗尔曼(Freeman)链码技术;二是基于边界的链码技术,主要介绍顶点链码技术.介绍了6种典型的Freeman链码和6种典型的顶点链码,对各链码的产生、主要思想及特性进行了详细的论述,给出了各链码的综合比较与评价,为链码的应用者与研究者提供便利.     

基于图像边界跟踪的顶点矩阵算法

分析传统图像边界跟踪中存在的问题,根据Freeman链码跟踪方法提出一种改进的基于像素顶点矩阵的边界跟踪方法,定义图像的像素顶点矩阵,并利用像素顶点矩阵跟踪边界,制定边界跟踪的搜索规则,同时抽取边界的顶点链码,生成围线树结构,用像素顶点的链码值表示边界。实验结果表明,该算法优于一般的链码跟踪方法,具有广泛应用性。     

Freeman链码压缩算法的研究

文中提出一种新的链码编码方法。在链码中的每个码是根据它与其前一个码之间的前进方向角度差来进行编码的。统计结果表明,这样编码的每个码值的出现概率是很不同的。角度差小的码值出现概率较大,而角度差大的码值出现概率较小。这样结合霍夫曼（Huffman)编码方法就可实现链码的压缩。新链码与现有链码进行了比较。比较结果显示新链码具有最小的平均码长1．97位／码。     

一种最优化链码指纹二值细化图像压缩编码

提出了一种适合于对线状结构的条形纹线二值图像进行压缩的最优化Freeman链码压缩算法——Freeman差分链码Huffman编码。与传统的Freeman链码相比，提出的压缩算法是基于Freeman链码、差分编码和Huffman编码的一种混和编码方式。通过理论分析和在指纹二值细化图上的实验结果证明，对于指纹二值细化图像，本算法优于现有的链码压缩二值图像的算法，针对于线状结构的条形纹线二值图像，本算法也优于其他压缩算法。其平均码长为1.7651bits，低于8方向Freeman链码或者Freeman差分链码的3bits的平均码长。     

一种计算图像几何矩的快速算法

提出了一种计算图像几何矩的快速算法.根据图像区域边界的顶点链码,给出了图像几何矩的计算公式.该算法可以看作是格林理论的离散版本的一个推广,对低阶几何矩,算法的复杂度为O(n).与原有的几何矩算法比较,该方法具有实现简单、计算量小、计算结果精确等优点.     

顶点链编码图像的填充算法

填充是计算机图形处理领域的基本算法。该文提出一种填充算法,解决了顶点链编码表示区域的填充问题。该算法只需2种辅助标记颜色,处理灰度图像时无需附加内存,空间复杂度低。其运算效率接近最低时间复杂度,即填充区域面积加周长。处理表格图像所需时间仅为Ren算法的1/3。     

图像几何特征参数快速提取算法

图像分类识别是计算机视觉系统的重要组成部分,而正确快速地提取目标特征参数是图像分类识别的前提。本文针对目前图像几何特征参数提取算法存在运算量大的问题,提出一种快速的几何特征提取算法。算法首先采用顶点链码对图像连通区域进行编码,使之映射为一个闭合区域,然后将顶点链码的方向码与离散格林定理相结合,把曲面积分变为曲线积分,使多种几何特征参数的计算均可统一在该算法框架下。实验表明,该方法具有多参数计算统一性、运算量小、可适用于特殊区域等特点。     

一种提取目标图像最小外接矩形的快速算法

在图像分类与识别算法研究中,目标几何特征的提取通常需要计算目标图像的最小外接矩形以获取长、宽等属性。针对该特点,提出一种利用顶点链码与离散格林理论相结合的方式提取目标图像的最小外接矩形的算法。该算法只需根据顶点链中垂直或水平方向上的点坐标即可求出目标的面积、形心和主轴。基于顶点链码和离散格林的主轴法和旋转法可快速求出目标的最小外接矩形。实验结果表明,旋转法的运算速度是现有算法的2倍左右,主轴法的速度又比旋转法快速2倍左右。     

基于形状参数的车型快速分类方法研究

车型分类识别是智能交通系统的重要组成部分,针对视频图像中道路行驶车辆进行研究,设计了一种基于机器视觉的车型分类系统.首先利用迭代均值背景差分和三侦间时间差分相融合的运动目标检测法得到目标区域,通过链码计算出汽车的拐点、矩形度、离地间隙等形状参数,通过二叉树结构支持向量机对六种车型进行分类,并用交叉验证法自动选择最佳分类参数提高分类器的性能.仿真结果表明,该方法检测准确率高,要求训练样本少,能显著提高数据挖掘的效率.     

大口径精密光学元件表面疵病快速检测方法

为确保对大口径精密光学元件表面的疵病进行高效和准确检测,针对以往疵病检测系统不能处理单像素宽目标、提取疵病特征参数速度过慢等问题,提出了一种基于顶点链码与离散格林相结合的快速几何特征参数提取算法.算法把针对目标的曲面积分变为曲线积分,提取速度是以往方法的3倍左右;使多种几何特征参数的计算统一在该算法框架下,且能处理单像素宽的非闭合疵病;并在确保其泛化能力的基础上,运用机器学习的方式使疵病的分类识别率达到了90％以上.