一种基于改进漫水填充算法的栅格图像矢量化方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109801242A(43)申请公布日2019.05.24(21)申请号201910064027.X(22)申请日2019.01.23(71)申请人西南交通大学地址610031四川省成都市二环路北一段(72)发明人黄进郑思宇朱明仓李剑波王敏刘怡(74)专利代理机构成都环泰知识产权代理事务所(特殊普通合伙)51242代理人赵红欣李斌(51)Int.Cl.G06T5/00(2006.01)G06T5/20(2006.01)G06T7/11(2017.01)G06T7/13(2017.01)权利要求书2页说明书5页附图8页(54)发明名称一种基于改进漫水填充算法的栅格图像矢量化方法(57)摘要本发明涉及一种基于改进漫水填充算法的栅格图像矢量化方法，包括以下步骤：步骤S10：取原始图像，对其进行图像锐化，得到包含边缘信息的图像；步骤S20：点击原始图像，以步骤S10得到的图像作为掩模，通过漫水填充算法，对相应图块进行填充；步骤S30：利用空洞填充算法对步骤S20得到的图块进行修补；步骤S40：根据步骤S30得到的图像，利用Freeman链码轮廓跟踪算法，找到图块轮廓的坐标点集合；步骤S50：根据步骤S40得到的坐标点集合，利用多边形拟合算法，对坐标点数目抽稀，得到关键坐标点集合，并将其之间的连线有序绘制出来，形成轮廓，得到最终的矢量化图像。本发明具有良好的栅格图像矢量化的效果，且相比于人工多处描点的栅格矢量化过程。CN109801242ACN109801242A权利要求书1/2页1.一种基于改进漫水填充算法的栅格图像矢量化方法，其特征在于：包括以下步骤，步骤S10：取原始图像，对其进行图像锐化，得到包含边缘信息的图像；步骤S20：点击原始图像，以步骤S10得到的图像作为掩模，通过漫水填充算法，对相应图块进行填充；步骤S30：利用空洞填充算法对步骤S20得到的图块进行修补；步骤S40：根据步骤S30得到的图像，利用Freeman链码轮廓跟踪算法，找到图块轮廓的坐标点集合；步骤S50：根据步骤S40得到的坐标点集合，利用多边形拟合算法，对坐标点数目抽稀，得到关键坐标点集合，并将其之间的连线有序绘制出来，形成轮廓，得到最终的矢量化图像。本发明具有良好的栅格图像矢量化的效果，且相比于人工多处描点的栅格矢量化过程，结合了改进的漫水填充方法与其他多种图像处理算法，实现了自动的栅格图像矢量化。其总体模型的算法步骤为：第(1)步：读取原始图像记作origin.并且读出图像高度记作h，图像宽度记作w.第(2)步：将origin转为灰度图像gray.计算公式为gray(y,x)＝w1·origin(y,x,0)+w2·origin(y,x,1)+w3·origin(y,x,2)，第(3)步：对gray进行高斯模糊，得到的图像记作guass.计算公式为第(4)步：利用索贝尔算子，对guass进行运算，获取边缘信息，得到的图像记作sobel.计算公式为第(5)步：将sobel作为掩模，对origin进行漫水填充，得到的图像记作rawBlock；第(6)步：对rawBlock进行空洞填充，得到的图像记作processedBlock；第(7)步：利用Freeman链码轮廓跟踪算法，找到processedBlock轮廓的坐标点集合，记作rawCoords；第(8)步：利用多边形拟合算法，对rawCoords数目抽稀，得到关键坐标点集合，记作processedCoords，并将其之间的连线有序绘制出来，形成轮廓，得到最终的矢量化图像。以上表达式中各参数和算符的意义为：gray(y,x)表示灰度图像gray第y行第x列的像素值。origin(y,x,0)表示真彩图像origin第y行第x列第0通道像素值。origin(y,x,1)、origin(y,x,2)以此类推。w1、w2、w3是利用大量图片计算出得出的经验值。表示图像的卷积运算。2CN109801242A权利要求书2/2页2.根据权利要求1所述的一种基于改进漫水填充算法的栅格图像矢量化方法，其特征在于：第(5)步与第(6)步相结合构成了一种改进的漫水填充算法。该算法利用空洞填充的办法，能够对漫水填充后不理想的结果，进行二次填充，达到图像修补的作用。该算法漫水填充部分的详细步骤为：第(1)步：设值val等于15；第(2)步：将sobel作为掩模图像，并获取点击原始图像origin后的起始坐标点，记作(seedX,seedY)；第(3)步：建立一张空白图像rawBlock；第(4)步：建立空栈stack，并将(seedX,seedY)压入栈中；第(5)步：如果stack为空栈，则转到第(13)步；否则，转到第(6)步；第(6)步：从sta