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二值图像中封锁孔洞的高效填充算法(附源码)

www.MyException.Cn  网友分享于:2013-09-10  浏览:2次
二值图像中封闭孔洞的高效填充算法(附源码)。


    由于CSDN博客和博客园的编辑方面有不一致的地方,导致文中部分图片错位,为不影响浏览效果,建议点击打开链接。

       

      鉴于心情不好,这篇文章只是简单的说说这个算法的过程。

     在对图像二值化后,不管用的是什么二值算法,总会存在一些瑕疵,这个时候我们就需要进行一些列的处理,去除那些我们不想要的糟粕,这类方法其实有很多,比如去除孤点、去除孤枝等等,这里介绍下去除封闭孔洞的一种算法。

     首先,注意我们这里是去除封闭孔洞,何谓封闭孔洞?我们认为如果一个特征的边缘完全被另外一个特征包围,则认为其为一个封闭的特征,比如在下图中:

                                                

     1所标注处就是封闭的孔洞,2所标注极为开式孔洞。

     对于识别来说,很多情况下,我们希望能够把这些封闭孔洞用周边的特征来填充,从而减少特征的数量。

     一种直觉的想法就是,用FloodFill,不过如果直接用FloodFill,我们无法直接定位那些未知需要进行种子填充的, 但是Gabriel Landini, G.Landini 在2008年5月给我们写了个非常简单的代码实现了这一过程:

    public static void FillHole(FastBitmap Bmp)
    {
        int X, Y;
        int Width,Height,Stride;
        byte * Pointer;
        Width = Bmp.Width; Height = Bmp.Height; Pointer = Bmp.Pointer; Stride = Bmp.Stride;
        for (Y=0;Y<Height;Y++)
        {
            Pointer=Bmp.Pointer + Y*Stride;
            if (Pointer[0]==0) FloodFill(Bmp,0,Y);
            if (Pointer[Width-1]==0) FloodFill(Bmp,Width-1,Y);
        }
        for (X=0;X<Width;X++)
        {
            Pointer=Bmp.Pointer + X;
            if (Pointer[0]==0) FloodFill(Bmp,X,0);
            if (Pointer[(Height-1)*Stride]==0) FloodFill(Bmp,X,Height-1);
        }
            for (Y = 0; Y < Height; Y++)
            {
                Pointer = Bmp.Pointer + Y * Stride;
                for (X = 0; X < Width; X++)
                {
                    if (Pointer[X] == 127)
                        Pointer[X] = 0;
                    else
                        Pointer[X] = 255;
                }
            }
      }

 

     算法的过程很简单,先水平方向取起点和终点为种子点,进行种子填充,然后再垂直方向进行。不要以为需要有那么多次种子填充的过程,算法速度就很慢,由于在每次种子填充前,都有个判断条件,而该判断条件,随着前面种子填充的过程的进行,将越来越难以满足。
     算法具体的原理留给有兴趣的人思考,直接使用的人就完全不用去管他,知道他有这个功能就OK了。

     关于FloodFill算法的实现,多少年来也不知道有多少个版本的代码,能从网上找到的99%的都是些垃圾代码,真正的优秀代码作者一般都会留着,我这也是从网上找了一段代码,敷衍了事把,虽然我这里有非常好的这个函数。愿意学习的自然会去改进的。

     下面我们来看一下填充的效果:

       

     

                      原图                              二值图                            填充后的图    

     至于是要填充掉前景的孔洞还是背景的孔洞这可能需要作者自己判断了。

     如果我们要去掉指定面积小于指定值得孔洞,而保留大于的,你知道该怎么办吗?

     关于FloodFill函数,我在稍微展开一下吧,一般情况下这个函数都是用的四领域或者八领域的区域生长法实现的,如果能充分掌握该函数的编写,可以实现很多功能,比如PS的连续的魔术棒功能、比如二值图像的去除噪点、漫画分割、一些识别上等等,举例如下:

    一、连续的魔术棒

          

    

    二、清除二值图像的孤点

    

  是不是感觉和这里的填充孔洞类似,不过两者还是有所区别的。

    三、PCB板的某个元器件的定位                          

      

 

      好了,不扩展了,对填充孔洞有兴趣的朋友可以从这里下载源码:http://files.cnblogs.com/Imageshop/FillHole.rar

  希望看过认为好的朋友多多支持。 

 

*****************************基本上我不提供源代码,但是我会尽量用文字把对应的算法描述清楚或提供参考文档*********************

*************************************因为靠自己的努力和实践写出来的效果才真正是自己的东西,人一定要靠自己****************************

*********************************作者: laviewpbt   时间: 2013.9.8       联系QQ:  33184777  转载请保留本行信息************************

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