專利名稱：：快速左右邊界點配對的填充算法的制作方法快速左右邊界點配對的填充算法技術糊本發(fā)明涉及一種鵬像區(qū)域的邊界點配對填充算法.屬于計算機困像處理
技術領域：
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背景技術：
：填充是計算機圖形與數(shù)宇困處理領域的一個基本算法*在計算機困形學中，如果要在^4f掃描顯示器和點陣輸出設備上表示一個區(qū)域.除了顯^l界以外，常常瓣Vtt用填充來為區(qū)域著色.在三維真實感顯示中，空間物體也常投影在平面上生成平面區(qū)械，為此耍在區(qū)域添上一定的灰度或色彩以便更滴楚的表示這個區(qū)域.數(shù)宇圖像艦也經(jīng)常使用填充方法來研究圖像的X^性，例如，求出給定區(qū)域的面積或得到兩傳體的相交區(qū)域以及糊二僂困像等等.目前，隨著計im耕的賊發(fā)展，尋求一種高效的圖像填充算法變得tt3MIS要.傳統(tǒng)的填充算法可以被分成兩類一類是奇偶性1充算法，另一類是種子填充算法。奇偶性檢翻填充算法.基于掃描線與困fta界點間交點的奇ii配對.用掃楊線在奇fi交點之間快理填充.但是由于存在將水平掃描線與圉像區(qū)^a界交點^NR定義為一個或兩個的H題面使算法的復雜度大大増加，使該算法的優(yōu)點無法充分顯示出來.種子填充算法，對于任憲區(qū)壤，可以將填充阪制在區(qū)域范圍內，處理的像素點數(shù)較少。但是往往自動尋糊子點比較困難，彩響ir法效率-在數(shù)宇困像處理領域中，邊界通常由鏈編碼表示，目前研究最詳細運用得JKT泛的是Fmmuui鏈編碼，它用0到7八個數(shù)宇分別表示如圖1所示的八種方向，并以iB4^界點的方向變化推述區(qū)壤邊界，F(xiàn)ieeman提出Fnen幼鏈編碼以后.首先由Pkvlidis解決了已知Fnemn鍵tt碼的填充算法.從那以后，所有的研究都是基于Fneman鏈編碼的填充IT法,奇^811填充》^分析邊界點鏈《^#征,將邊界點分成孤立點、標記點和忽略點等不同類型.為f蹇免交點個數(shù)的計ir錯誤，算法普《采用各類邊界點單獨^處理的方式，致使算法實％1!￡程中瓣耍申請足多的內存空間來完成#邊界點的存儲工作.或者需要對區(qū)域外的像紫點進行檢翻，極大的影響了tr法效率。基于種子填充的算&w遍存在的問理是快速的尋找有效的種f點比較困難，且對種子點的標iBil常霈要多種簾色.因此對于X^圖像，例如二值圖像，痛要輔助存儲空間。
發(fā)明內容本發(fā)明的目的是針對Fneman鏈糖碼，將種子填充算法與奇偶性檢漏算法的優(yōu)點相敏合，給出一種接近最小時間ft雜度，即填充區(qū)域面積加周長，同時不霱耍附加內存，和輸助標記簾色的快速填充算法，本發(fā)明的技術方案J^樣來實現(xiàn)的首先^區(qū)域外邊界的鏈91￡時針方向給出，內邊界鏈編碼沿頃時針方向給出.具體步il為(1)楦索面像的每條邊釈包括區(qū)域內邊羿與外邊界)，通過分析Freeman鏈編碼特征，將區(qū)域邊界右端點著色.(2〉再次搜索圖像的每條邊界，依次尋找區(qū)域邊界左端點.如果判斷出的左端點已經(jīng)著色，則繼續(xù)尋找下一個左壤點，如果此點沒有色，腳對其及其右倒的像素點依次著色，直到遇到已經(jīng)著色的右塌點為止.所有邊界處理^A后，整個填充過程結朿.以上步驟中，根據(jù)Fieniaii鏈編碼可以直接由圖2得出區(qū)^i2l界的左右竭點.因為每個邊界像素點涉及兩個Freeman鏈編碼，分別為到達此點的碼C,與K開此點的碼C^,(取值范圍0到7),所以我們用圖2所示的表格形式反映任^界點》碼情況.表格的行數(shù)表示到達某點時的編碼值C,.列數(shù)表示離汗此點時的編碼值Cw,本算法將邊羿點分成三大類左端點、右堠點和尖點，通過分析我們得到圖2所示的邊界點標記準則，其中L表示左壤點，R表示右Jg點LR表示尖點一即為左端點又為右境點的雙重點-"X"表示邊界中無需標記的點."一"表示邊界點中不存在的鏈碼組合.處理多連通區(qū)域時，區(qū)域的內邊界鏈碼同樣可以根據(jù)粗2進行標記.擁如.圖3是根掘粗2搏出的多連通區(qū)域標記結果。經(jīng)臉證，用±%方法標記出的區(qū)域左右場點澳足奇性理，即在圖像的每一行中，左端點與右端點個數(shù)相等，且交替出現(xiàn)*因此在填充時，只耍用掃ttft填充區(qū)壤邊羿左右端點之間的線段，即可完成整個填充過程，本算法克IB了傳統(tǒng)的4HPI性檢M算法可艇造成的配對困難，配對耗時間耗內存的局面，同時也沒有尋找種子點耗時的弊端.frtiste不痛要附加內存，和輔助^si^，且接近最小的時間復雜度.表i列出了文獻中出aa的幾種填充算法的時間fcfe度，其中n表示區(qū)域外邊界.表示區(qū)域內邊界，『，//為區(qū)域最小外親形的長與寬，Jwal為填充區(qū)域面積，爿raa2為區(qū)域中孔洞的面積。表1錄后一行為我們算法的時間豕雜度，很明顯比以上算&率更高.并且我們MJI法在內存空間足4r大的前提下，稍做改進將無限接近最小時間寞雜度(i^+iij)+i4rea1.實現(xiàn)^&如下算法第一步中，不僅為區(qū)域邊界右端點著色，而且將判斷出的左竭點位置用適當?shù)膬却婵臻g加以存儲.這:l^第二步就可直接從內存中確定左塘點的位置并進行區(qū)域填充，省去了第二次的邊界接索，改進后的算法復雜度降低為(/1,+n,)+^real+0(n,+n",其中O(n,+)是申內存空間及存儲左場點的耗時以犧牲內存空間為代價，改進后的算法運1T速度將進一步提高.表l算法時間復Jtlr度比鉸<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>附困說明困lFnetnan鏈瞎碼中定義的方向圖2由fiMmm鏈糖碼得出的邊界點標記準則圖3基于Fnemaii鏈tt碼的標記結果圖4外邊界右壤點標記圖5內外邊界右埔點標記圖6外邊界左壤點填充后的結果糾實施方式以圖3所示困像為擁，灰色表示耍填充nS域.白fi^示宥聚.區(qū)域外邊界Fnemam鏈編碼的起始點位于區(qū)域左上方第一個像衆(zhòng)點處.設坐標",y。).內邊IHI碼起始點位于區(qū)域內邊界左上方第一個像K點處，設坐標0^,").編碼中定義的方向如圍1所示.外邊界Freeman鏈編碼為(x0,>^)66666666070100007231013444310114444344344。內邊界Freemui鏈編碼為(x:,乂)000076607dS4S44444310Q321443KAbS步驟如下(1)輸入外邊IMKi(X^yo)66666666070l000072310l3444310114444S44344,根據(jù)圖2為區(qū)域外邊界右權點添上新景色<灰色、左端點(粗4中的L點)雖然可以同時判斷出來，但此時不tttt理。外邊界的右端點填充結果如面4所示.(2)輸入內邊IMIfi(x;,乂)0000766076S4S44M43100321443K根據(jù)圖2為區(qū)域內邊界右端點也添上前景色(灰色>。處理結果如圉5所示(3)輸入外邊IM^(Xo,yo)66666666070100007231013444310n4444S44344,根據(jù)圖2判斷區(qū)城外邊界左場點位置*如jmt左墻點已經(jīng)添上糖景色，fts填充結束，繼續(xù)尋找下-左端點位豕，否糊感戰(zhàn)點開靴次向右進糊充，直到遇到已經(jīng)著色的右端點為止，^外邊界鏈碼處理完成后，填充結果如圖6所示")輸入內邊IMIW(x;，乂)000O76607654544444310(B214431,根據(jù)圖2判斷出區(qū)域內邊界左袖點位置，如果此左褸點已經(jīng)添上新景色，Jifcgt壤充接束，繼續(xù)尋找下一左端點位置。否M從此左ii點開始依次向右進行填充，直到通到已經(jīng)著色的右端點為止，整條鏈碼處理完成后，圖像的填充過程結束.填充結果如翻3所示-本算法無霈區(qū)分邊界內外，所以以上步驟中，U)(2)步先后序可交換，(3)(4)步先后瓶序也可交換.權利要求1快速左右邊界點配對的填充算法，其特征在于通過對圖像文件的直接處理，運用單色實現(xiàn)區(qū)域的快速標記與填充，處理任何圖像都無需輔助存儲空間，且整個過程限制在所要填充的區(qū)域內部，避免了對孔洞的重復掃描，其具體步驟為(1)搜索圖像的每條邊界(包括區(qū)域內邊界與外邊界)，通過分析Freeman鏈編碼特征，將區(qū)域各邊界右端點著色。(2)再次搜索圖像的每條邊界，依次尋找區(qū)域邊界左端點。如果判斷出的左端點已經(jīng)著色，則繼續(xù)尋找下一個左端點。如果此點沒有著色，則對其及其右側的像素點依次著色，直到遇到已經(jīng)著色的右端點為止。所有邊界處理完成后，整個填充過程結束。全文摘要快速左右邊界點配對的填充算法屬于計算機圖像處理
技術領域：
。主要解決已知Freeman鏈編碼的圖像填充問題。其特點是根據(jù)區(qū)域邊界的Freeman鏈編碼特征，將邊界點分為左端點、右端點及尖點三大類。算法接近最小時間復雜度，即填充區(qū)域面積加周長，同時不需要附加內存，和輔助標記顏色。其技術方案為搜索邊界，快速確定右端點位置，并直接在圖像上為其著色。再次搜索邊界，尋找左端點像素，并對其以及其右邊的像素依次著色，直到遇到已經(jīng)著色的右端點為止。所有鏈碼處理完成后，填充即告完成本算法適用于數(shù)字圖像處理領域單連通或多連通圖像的顯示，獲得兩個物體中的共同區(qū)域，獲得兩個區(qū)域的關系，或者存儲二值圖像。文檔編號G06T11/40GK101201938SQ20061011955公開日2008年6月18日申請日期2006年12月13日優(yōu)先權日2006年12月13日發(fā)明者于游洋,陳優(yōu)廣,顧國慶申請人:上海吉量軟件科技有限公司