一种图像骨架线提取处理方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种图像骨架线提取处理方法及装置。其中方法包括步骤：S1，提取输入图像各色块连通域的多方向色段线和轮廓线；S2，在方向对上提取色块连通域的色段线的中点，将色段线的中点连线较长的线段作为色块骨架线；S3，提取色块骨架线的线长、端点和小值中轮线，对输入图像的类型进行识别；S4，对色块骨架线上的像素点进行分类，并根据分类结果生成图像的骨架线。装置包括第一获取模块、第二获取模块、识别模块、生成模块。该方法及装置可有效描述图像的稳定骨架特征，提高各种图像检索的匹配效果，并克服由于提取的文字图像骨架线笔划与文字本身的笔划不对应而导致骨架线失真的问题。

A method and device for extracting image skeleton line

【技术实现步骤摘要】
一种图像骨架线提取处理方法及装置
本专利技术涉及图像识别领域，特别涉及一种图像骨架线提取处理方法及装置。
技术介绍
图像骨架是对物体形状特征的一种简化描述方式，正确获得图像骨架特征在图像识别技术应用方面具有重要意义。简洁准确的图像骨架能够突出图像所描述的物体的整体结构，反映物体的形状构成信息，因而在数字图像分析中具有重要的地位，图像骨架提取是进行图像识别、线条类图像目标分析的重要手。图像骨架线现有的提取方法有很多，但主要有迭代和非迭代两大类。在迭代算法中，又分为并行迭代和顺序迭代两种。这两种方法都是对二值图像操作的，基本思想都是从目标外围往目标中心，利用以待检测像素为中心3*3像素窗口的特征，对目标不断腐蚀细化，直至腐蚀到不能再腐蚀（单层像素宽度），就得到了图像的骨架线。图像骨架线可以有效描述图像的稳定特征，消除多种因素造成的图像轮廓失真影响，但在文字类图像的骨架提取时，明显存在如下局限或缺陷：1）、同一文字不同的字体所提取出的骨架线存在差异，以使相同文字的图像骨架特征不同，在相同文字图像检索时造成图像骨架特征匹配困难。2）、传统方法提取的文字图像骨架线笔划与文字本身的笔划不对应，导致骨架线失真。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足之处，本专利技术的目的在于提供图像骨架线提取处理方法及装置。为了达到上述目的，本专利技术采取了以下技术方案：一种图像骨架线提取处理方法，包括步骤：S1，提取输入图像各色块连通域的多方向色段线和轮廓线；S2，在方向对上提取色块连通域的色段线的中点，将色段线的中点连线较长的线段作为色块骨架线；S3，提取色块骨架线的线长、端点和小值中轮线，对输入图像的类型进行识别；S4，对色块骨架线上的像素点进行分类，并根据分类结果生成图像的骨架线。所述的图像骨架线提取处理方法中，步骤S1包括：S101，提取输入图像每一像素点的颜色值，对输入图像进行色块连通域的分割，获得像素点色块连通域数据表；S102，在像素点色块连通域数据表中，逐行标记每个色块连通域色段线号，获得水平向的色块连通域色段线，并逐列标记每个色块连通域色段线号，获得垂直向的色块连通域色段线；和/或逐左斜向标记每个色块连通域色段线号，获得左斜向的色块连通域色段线，并逐右斜向标记每个色块连通域色段线号，获得右斜向的色块连通域色段线；其中，所述色块连通域色段线是指在同一色块连通域内在同一方向上连续相连的像素点所构成的线段。S103，将色块连通域各色段线的端点的集合作为输入图像色块连通域轮廓线。所述的图像骨架线提取处理方法中，所述方向对是指由两个方向所构成的方向组合，且该组合中的某一方向与另一方向互为90度角相交。所述的图像骨架线提取处理方法中，步骤S2包括：S21，在方向对上提取色块连通域色段线的中点；S22，计算色块连通域色段线中点连线长度；S23，将色段线中点连线中较长的线段作为色块骨架线。所述的图像骨架线提取处理方法中，步骤S21包括：S201，统计该色块连通域色段线的像素点总数，将该像素点总数作为色块连通域色段线的线长；S202，当线长数为奇数时，以位于该色块连通域色段线中间位置的1个像素点为色块连通域色段线的中点；S203，当线长数为偶数时，以位于该色块连通域色段线中间位置的2个像素点共同为色段线的中点。所述的图像骨架线提取处理方法中，步骤S3中，所述色块骨架线的线长是以该色块骨架线的像素点总数作为计量值；所述端点是指色块骨架线中的首、尾像素点；中轮线是指色块骨架线像素点至该色块轮廓线上像素点的连线；所述小值中轮线是指色块骨架线像素点至该色块轮廓线上距离最短的像素点的连线。所述的图像骨架线提取处理方法中，所述小值中轮线的提取步骤包括：第一，按照以下公式计算色块骨架线上每一像素点的中轮线的线长：其中，P1P2表示色块骨架线上像素点至该色块轮廓线上像素点的连线的线长，即中轮线的线长，x2表示色块骨架线上像素点的x轴坐标值，x1表示轮廓线上像素点的x轴坐标值，y2表示色块骨架线上像素点的y轴坐标值，y1表示轮廓线上像素点的y轴坐标值；第二，找出并标记色块骨架线上每一像素点的中轮线的最短线长，以该最短线长的中轮线作为该像素点的小值中轮线。所述的图像骨架线提取处理方法中，步骤S3中，对输入图像的类型进行识别的步骤包括：S301，计算色块骨架线线长；S302，获取色块骨架线的端点；S303，获取小值中轮线；S304，对输入图像的类型进行识别。所述的图像骨架线提取处理方法中，步骤S304中，对输入图像的类型进行识别的方法包括：1，统计各小值中轮线线长值对应的小值中轮线数量；2，根据预设的小值中轮线线长值拥有中轮线条数的阈值对色块骨架线上的小值中轮线进行分类；把小值中轮线分为主要中轮线和次要中轮线；3、对输入图像的类型进行识别判定，当输入图像中主要中轮线数量大于等于次要中轮线数量时，判定该输入图像为文字图像，当输入图像中主要中轮线小于次要中轮线时，判定该输入图像为非文字图像。所述的图像骨架线提取处理方法中，步骤S4包括步骤：S401，根据小值中轮线分类结果对色块骨架线上的像素点进行分类，获得主要色块骨架线像素点和次要色块骨架线像素点；S402，根据分类结果生成图像的骨架线：将主要色块骨架线像素点的集合作为文字图像的骨架线，将主要和次要色块骨架线像素点的集合作为非文字图像的骨架线。一种图像骨架线提取处理装置，包括：第一获取模块，用于提取输入图像各色块连通域的多方向色段线和轮廓线；第二获取模块，用于在方向对上提取色块连通域的色段线的中点，将色段线的中点连线较长的线段作为色块骨架线；识别模块，用于提取色块骨架线的线长、端点和小值中轮线，对输入图像的类型进行识别；生成模块，用于对色块骨架线上的像素点进行分类，并根据分类结果生成图像的骨架线。有益效果：本专利技术提供的一种图像骨架线提取处理方法及装置，与现有技术相比具有以下优点：1，可以有效描述图像的稳定骨架特征，提高各种图像检索的匹配效果；2，有效解决文字图像中的同一文字不同的字体所提取出的骨架线存在差异的技术难题，使不同字体的相同文字所获得的图像骨架特征相同，有效改进相同文字图像的图像骨架特征匹配性；3，克服传统方法提取的文字图像骨架线笔划与文字本身的笔划不对应，导致骨架线失真的缺陷，本方案获得的文字图像骨架线笔划与文字本身的笔划相对应；4，本技术方案采用文字图像和非文字图像的识别来提取输入图像骨架特征，与现行从单一方面进行图像骨架特征提取的方法相比，具有图像骨架特征信息描述更全面的优点，避免图像关键骨架特征信息的遗漏或失真。附图说明图1为本专利技术提供的图像骨架线提取处理方法的流程图。图2为随机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像骨架线提取处理方法，其特征在于，包括步骤：/nS1，提取输入图像各色块连通域的多方向色段线和轮廓线；/nS2，在方向对上提取色块连通域的色段线的中点，将色段线的中点连线较长的线段作为色块骨架线；/nS3，提取色块骨架线的线长、端点和小值中轮线，对输入图像的类型进行识别；/nS4，对色块骨架线上的像素点进行分类，并根据分类结果生成图像的骨架线。/n

【技术特征摘要】
1.一种图像骨架线提取处理方法，其特征在于，包括步骤：
S1，提取输入图像各色块连通域的多方向色段线和轮廓线；
S2，在方向对上提取色块连通域的色段线的中点，将色段线的中点连线较长的线段作为色块骨架线；
S3，提取色块骨架线的线长、端点和小值中轮线，对输入图像的类型进行识别；
S4，对色块骨架线上的像素点进行分类，并根据分类结果生成图像的骨架线。


2.根据权利要求1所述的图像骨架线提取处理方法，其特征在于，步骤S1包括：
S101，提取输入图像每一像素点的颜色值，对输入图像进行色块连通域的分割，获得像素点色块连通域数据表；
S102，在像素点色块连通域数据表中，逐行标记每个色块连通域色段线号，获得水平向的色块连通域色段线，并逐列标记每个色块连通域色段线号，获得垂直向的色块连通域色段线；
和/或逐左斜向标记每个色块连通域色段线号，获得左斜向的色块连通域色段线，并逐右斜向标记每个色块连通域色段线号，获得右斜向的色块连通域色段线；其中，所述色块连通域色段线是指在同一色块连通域内在同一方向上连续相连的像素点所构成的线段；
S103，将色块连通域各色段线的端点的集合作为输入图像色块连通域轮廓线。


3.根据权利要求1所述的图像骨架线提取处理方法，其特征在于，所述方向对是指由两个方向所构成的方向组合，且该组合中的某一方向与另一方向互为90度角相交。


4.根据权利要求3所述的图像骨架线提取处理方法，其特征在于，步骤S2包括：
S21，在方向对上提取色块连通域色段线的中点；
S22，计算色块连通域色段线中点连线长度；
S23，将色段线中点连线中较长的线段作为色块骨架线。


5.根据权利要求4所述的图像骨架线提取处理方法，其特征在于，步骤S21包括：
S201，统计该色块连通域色段线的像素点总数，将该像素点总数作为色块连通域色段线的线长；
S202，当线长数为奇数时，以位于该色块连通域色段线中间位置的1个像素点为色块连通域色段线的中点；
S203，当线长数为偶数时，以位于该色块连通域色段线中间位置的2个像素点共同为色段线的中点。


6.根据权利要求1所述的图像骨架线提取处理方法，其特征在于，步骤S3中，所述色块骨架线的线长是以该色块骨架线的像素点总数作为计量值；所述端点是指色块骨架线中的首、尾像素点；所述中轮线是指色块骨架线像素点至该色块轮廓线上像素点的连线；所述小值中轮线是指色块骨架线像素点至该色块轮廓...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐庆，
申请(专利权)人：徐庆，佛山市国方识别科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44