并行图像细化算法和C代码实现 选择自sboom的Blog并行图像细化算法和C代码实现图像细化一般作为一种图像预处理技术出现,目的是提取源图像的骨架,即是将原图像中线条宽度大于１个象素的线条细化成只有一个象素宽，形成＇骨架',形成骨架后能比较容易的分析图像,如提取图像的特征.细化分成串行细化和并行细化２中，串行细化即是一遍检测满足细化条件的点一边删除细化点,并行细化即是检测细化点的时候不进行点的删除只进行标记，而在检测完整幅图像后一次性去除要细化的点．细化基本思想是'层层剥夺'，即从线条边缘开始一层一层向里剥夺,直到线条剩下一个象素的为止.进行细化算法前要先对图像进行２值化，即图像中直包含＇黑＇和'白'2中颜色.细化算法:ﻫ在微观上取检测点的8个临域(由于是并行细化,有些模板要扩展为１2临域),如下ﻫｘxxﻫxoｘﻫxxxﻫ其中ｏ为检测点ｘ为其相邻点ﻫ以下用1代表黑色点,用0代表白色点,用x代表任意颜色的点,要剥夺(删除)的点应满足一下8个模板中的一个.ﻫ模板a(向右扩大)ﻫ０ｘ1x０１110x１ｘﻫ模板ｂ（向右扩大)ﻫ０0xxﻫ01１１ﻫx11ｘ模板c(向右扩大)x11xﻫ011100xxﻫ模板dﻫ111x1x0０0模板e1x0ﻫ１10ﻫ１x0模板fx00ﻫ1１0ｘ1ｘ模板gﻫx１xﻫ110x00ﻫ模板h(向下扩大）ﻫ000ﻫｘ1ｘﻫ１１1x１x符合以上8个模板的点为要剥夺的点,因为符合这8个模板的点可以确认为线条边沿上的点.而试事实上经过这８个模板并行细化后还有下面2种特殊的边沿点保留了下来,特殊边沿点1００0ﻫ010１１1特殊边沿点2ﻫ0０1ﻫ011ﻫ001ﻫ造成这种2种特殊点的原因扩大后的模板a和扩大后的模板h,扩大的的本意是防止偶数列(行)的线条被完全消去(并行细化并然的).解决
方法
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是在并行细化后再进行一次串行细化,选取缩小后的模板a和模板h模板ａ（缩小后)ﻫ0ｘ10１1ﻫ０x1模板ｈ(缩小后）ﻫ0０0x１xﻫ１1１ﻫ其中缩小后的模板a解决了特殊情况1，缩小后的模板ｈ解决了特殊情况２,注意这次是串行细化了.一下根据这个原理用C＋+Bｕilder6.０实现,关键代码如下./／-－-－－---－-------－－---－---－－--－-－BＣＢ6代码ﻫ#iｎcｌudｅ
ﻫ#ｉnｃlｕｄe"Uniｔ1．h"#includｅ"＂ﻫ#ｉｎclｕdeﻫ#ｉｎclｕde#ｐragｍaｐａck（1)ﻫusingnaｍespaｃｅｓtd；/＊ 程序:图像细化ﻫ 作者:ｓboom(Ｌinｇcｈ)ﻫ 日期:05年１月18日＊///BMＰ文件头struct ＢIＴＭAP{shoｒt ｔyｐe;ﻫ inｔbｆSｉze;ﻫsｈｏｒtre1,rｅ2;ﻫ ｉntOffbitｓ;};//ＢMP信息头ﻫstructBIＴMAPIＮFO_ﻫ{ﻫlｏngｓiｚe;loｎgwidtｈ,hｅｉgｈt;ｓｈortｐlaｎeｓ，ｂitCｏunt；longcoｍp,sizeＩｍg;ﻫloｎｇ xpels，ypels；ﻫlong usｅｄ,impｏrtａnt;ﻫ};／/---－-－将ＢMＰ彩色表的数据校正到BCＢ的TColｏr的数据。ﻫＴColor＊SwｉｔchCｏloｒ(unｓｉgｎｅdchａrr,unsigｎeｄｃharｇ，uｎｓiｇnedｃhａrb)｛ﻫ TＣoｌor*ｒｅ=ｎewTCｏloｒ；ﻫ ＊re=(ｒ |g<＜8|b<<16 ）； *rｅ=＊re&0x０0fffｆff; returｎre;ﻫ}void ｘxx(){ﻫ FＩLE*f=ｆopen("f:＼\1.bmp＂,"ｒb＂);ﻫ ｉf(ｆ==NＵＬＬ） ／*判断文件是否打开成功*/ﻫ ｛ﻫ ShowMｅsｓage(＂errｏr＂); rｅturn; ｝ fseek(ｆ,０,０);//移动到开头 //--－---－---读BMP文件头ﻫ BＩTMAP *bmph=new BＩTMAＰ()； if(freaｄ（（ｃhar*)bmph，sizeｏｆ(ＢITMAP)，1,ｆ)==NＵLL) { ShｏwMｅｓｓaｇe(＂eｒｒor＂); ｒeturｎ;ﻫ } //-----------读BMP信息头ﻫ BITMAPIＮＦO_*bmpｉ＝ｎｅｗBＩＴMAPＩNFＯ_（)； if(fread((cｈar*)bｍpｉ,sizｅoｆ（BITMＡPINFO_）,１,f)=＝NULＬ)ﻫ {ﻫ ＳhowMeｓsage(＂ｅrroｒ２"); return； }ﻫ ｆseeｋ(ｆ,bmph－＞Offbits,0);ﻫ ／/----------显示一些信息ﻫ Form1-＞Ｅdit1->Texｔ=IntToStr（ｂｍph－＞bfＳize）;ﻫ Form１-＞Ｅｄit２－＞Ｔext＝IntToStr（bmｐi－＞widｔh);ﻫ Form1-＞Edit３-＞Text=ＩｎtToStr(ｂmpi->hｅiｇht); Forｍ1-＞Ｅdit4-＞Text＝IntToＳｔｒ(bmpi->coｍp); Ｆｏrm1－>Ｅdit5->Texｔ＝IｎtToSｔｒ(ｂmｐi->used); ｉnti，j,k，l,wc,poｓ;ﻫ ｌoｎgＮ＝bmph->bfSiｚｅ-bmpｈ->Ｏfｆbｉts;//象素总数ﻫ unsｉgnedchaｒ *imagｅ=newｕnsｉgnedchar[Ｎ］；//位图矩阵 fｒeａｄ（image,N,1,f)；/／读入位图矩阵 ｉnｔskiｐ＝0； //BMP文件４字节对齐ﻫ ｉｆ(bmpi->width%4==０） skｉp=0;ﻫ else skip=４-bmpｉ->width%４；ﻫ unｓｉｇnedcharcoｌor=０; ＴColｏr＊tｃ； /／！!!!!!!！!！!!!!！!！！!！!!!!!！!！！!!！!！!！! //２值化 for(i=0;i＜N;ｉ++） { iｆ（（unsiｇneｄｃhａr）imａge[i]＜0xa0) image[i］=(ｕnｓｉgnｅdchar）０; eｌseﻫ imaｇｅ[i]=(unsigneｄｃｈaｒ)0xff; } //ﻫ ｉntflａg=1;ﻫ ｌｏngｘ,ｂ; ｕnsigneｄchａr*om=neｗｕnsigｎｅｄ char[Ｎ]；//标记矩阵 fｏｒ(i=0;i＜N;i++) //初始化 oｍ［i]=0; ｗhile(flaｇ==1） /／fｌag=０时迭代结束ﻫ { flag=0; foｒ（i＝２;i＜bmｐｉ->heiｇht-2；i＋+)ﻫ { ｆor(ｊ=2；jwiｄtｈ-2;j++)ﻫ {ﻫ //模板a if（ｉmａgｅ[(ｉ-1)*（bmpｉ-＞width＋ｓkiｐ）+j-1]＝=０xffﻫ &&iｍagｅ[（i-1)*(bｍpｉ->wｉdｔh+sｋip)＋j+1]==０ && ｉmａgｅ[(i)*（bmpi－＞wiｄtｈ+skip)＋j-1]＝=0ｘffﻫ &&iｍagｅ[(i)*(bmｐｉ-＞widtｈ+skip）+j－0]==0 &&ｉmage［（ｉ）*（bmｐi->width＋skiｐ）+j+1]＝=０ﻫ && image[（i）*（bmpi->widｔh+skｉp)+j+2]=＝0ﻫ &＆imaｇｅ[（i＋１）*(bmpi－>wｉdｔh＋sｋip）＋j-１]==0ｘｆｆ &&ｉmagｅ［(i＋１)*(ｂmpi－>width＋ｓkｉp）＋ｊ+１]＝=0) { ｏm［(ｉ)*（bmpｉ->ｗidｔh+ｓkiｐ)+j］=0xfｆ;ﻫ ｆlａg=1;ﻫ coｎtiｎue; } //模板ｂ iｆ(imａge［（i-１)*(bmpi->width+skip)+j-0]＝＝０ ＆& ｉmａgｅ[(i-１)*(ｂmpｉ->widｔh+sｋip)+j+1]＝=０ &&iｍagｅ[(i)*（bmpi->width+skip)+j－1]==０xｆfﻫ ＆& iｍａｇe[(i)＊(bmpi->widtｈ+skｉｐ)＋j－０]=＝0 &&imagｅ[（i)*(bmｐi－>wiｄｔh+skiｐ)+j+１］==0 &&imaｇe[(i)*(ｂmpi->width＋ｓkｉｐ)+j+2]=＝０ﻫ ＆&ｉmagｅ[(i+1)*(bmｐi－>wｉdth+sｋｉp)+j－１]=＝0ｘff ＆& iｍage[(i+１）*(bmpｉ-＞width+skip)+j-0］==０xff) { om［（ｉ）*(ｂmpi－>ｗｉdth＋sｋip)+j]＝0xｆf; fｌag＝1;ﻫ contｉnｕe;ﻫ } //模板c if(ｉmａge[(i－１)*(ｂmpｉ－>widｔｈ＋skｉp)+j-1］==０xfｆ ＆&imagｅ[(i－1）*（bmpi->wiｄth+ｓkip)+j-0]=＝0ｘffﻫ &＆ imａgｅ［(i）*(bmpi－>ｗｉｄth＋skip)+ｊ-１]=＝0xffﻫ &&image[(i)*（bmｐi-＞widｔh＋skiｐ)+j－0］==0ﻫ &＆ image[(ｉ）*（bｍｐi->width+ｓｋip)+j+１］==0ﻫ &＆imagｅ［(i)*(bmpi-＞ｗｉｄth+skip)＋j+2]==0ﻫ ＆& iｍagｅ［(i+１)*(bｍpi->wｉdth+skip)+ｊ－0]=＝０ &＆iｍage[(i＋1)*(bmpi->ｗidｔh+ｓkip）+j＋1]==0) ｛ﻫ oｍ[（ｉ）＊(bmpi->widｔh+skip)＋j]=0ｘff; ｆlaｇ=1； conｔiｎｕe;ﻫ } //模板d if(iｍａｇe[(ｉ-１)*(bmpｉ->widtｈ+skip)＋j-1］==0ｘff &&image[(i-1)*(ｂｍpi－>width+skｉp）+j－0]==０xffﻫ ＆&ｉmage[(i-１)*（bmｐi->widｔh+skip)+j+1]==0xfｆﻫ ＆＆image[(i)*(ｂmpｉ->width+sｋiｐ)+j-０]＝=0ﻫ &&ｉｍagｅ[（i+1)＊(bmpi->ｗiｄth+skｉｐ)+j-1]==０ﻫ &＆imａｇe[(ｉ+1)*(bmpｉ－>width+skip)＋ｊ-０]==0 &＆ ｉmａｇe[(i+１)*(bmｐi->widｔh＋sｋｉp）＋j+1]==０）ﻫ {ﻫ om［(i)＊（ｂmpi-＞width＋skip)+ｊ]＝0xｆf；ﻫ ｆlag=1;ﻫ continue; } //模板eﻫ ｉf（imaｇe[(i－1)*（ｂmｐi->wｉdth+sｋip)+j-1]＝=0 &&image[（i-1)*(bｍpｉ－>wiｄth+ｓｋｉｐ)＋j+１]==0xff ＆＆ imagｅ[(i)*(bmpｉ－>width+skip)＋j-1]==0 &&iｍａge［(i)＊（bｍpi－>widｔh＋sｋip)+ｊ-0]＝=0ﻫ &&ｉmage[(i)*(bｍpi->width+skip）+j＋１]＝=0xffﻫ &＆iｍage[（i+1)*(bｍpi->wｉdtｈ+ｓkip)+j－１]==０ﻫ &＆ｉmaｇｅ[（i+1)*（bmｐｉ->width+sｋip)+j＋1］==０xff)ﻫ ｛ oｍ［（ｉ)＊(bｍpｉ->wｉｄth+skiｐ)＋j]=０xff； fｌag＝1; cｏntinue；ﻫ } //模板f ｉf（iｍａge[（i－1)*(ｂｍpi->ｗiｄth＋skip)+j-0]==0 &&image［(i）＊(bｍpi->ｗidth+skip)+j-1]=＝0 &&imａge[(i)*(bmｐi－>ｗidｔh+skｉp）+j-0]=＝0ﻫ ＆&imagｅ［(i)＊(bｍpi->widtｈ+skip)+j+１]==０ｘfｆﻫ && image［(i+1)*(bｍｐi->widｔh+ｓkｉｐ)+j-0]==0ｘff ＆&imagｅ[(i+1)*(bmpi->ｗｉdth＋sｋｉp)+j+1]==0xfｆ) ｛ﻫ om[(ｉ)＊(bmpｉ->width+sｋip）+ｊ]=0xff;ﻫ fｌaｇ＝1;ﻫ coｎｔinue； } /／模板gﻫ if（imaｇｅ［（i－１）*(bmpi－>width+skip）＋ｊ-0]==０xｆf &&imaｇe[(ｉ-1)*(bmpｉ->widｔh+skip)+j+1]==0xｆfﻫ &＆image［(i）*(bmpi->widｔh+ｓkｉp）+ｊ－１]==0ﻫ &&ｉmａge[（i)＊(bmpｉ-＞width+sｋip)+j-0]==0 &&imagｅ[(i)＊（ｂmpi-＞widｔh+ｓkip)+j＋1］==0xffﻫ &&iｍage[(i+1)＊(ｂmpi->wｉdth+skip)+ｊ－0]==0) ｛ﻫ om[(i）*(bmpi-＞ｗｉdth+skip)+ｊ]＝０xff;ﻫ fｌaｇ=1; ｃonｔｉnue;ﻫ ｝ //模板hﻫ if（iｍａge[(i-２)*(bｍpi->wiｄｔｈ+sｋip)+j-０]==0ﻫ &&image［(i－１）*(bmpi->width+ｓkｉp)+j-1］＝=0 ＆&iｍaｇｅ［(ｉ-1）*(bｍpi－>wｉdtｈ+skip）+j-0]＝=0ﻫ ＆&ｉｍage[(i－1)*(bmｐi->width+ｓkiｐ)+j+1］＝=0 &＆iｍage[(ｉ)*(bｍｐi-＞widｔh+sｋｉｐ)+j-0]＝=０ﻫ &&imａgｅ[（i＋1)＊(ｂｍｐｉ->wｉdth+skｉp)+ｊ-1]==0xffﻫ &&ｉmagｅ［(i＋１)＊(bmpｉ->widｔh+ｓｋｉp)+j-0］＝=0xfｆ &&image[(ｉ+１)*(bｍpｉ->wiｄth+skｉp)+j+1]==0ｘｆf) ｛ om[（i）*(bmｐi->width+ｓkｉp)＋ｊ]=０xff; fｌag＝1； contiｎue； }ﻫ ｝ﻫ ｝ for(i=0；ihｅight-2；ｉ++) {ﻫ foｒ（j=2;ｊwiｄth－2;j++) {ﻫ /／缩小后的模板aﻫ iｆ(imagｅ［(ｉ-1)*(bｍpi->wiｄｔh＋ｓkip)＋j－1]==0xff && iｍage[(i-1）＊(bmｐi->ｗidth+ｓｋｉp)+j+1］==0 &&iｍaｇe[(i)＊（bｍpi->width+skｉp)+j-1]==０ｘffﻫ ＆&iｍage[(i)*(bｍｐi－>wiｄtｈ＋ｓkip）+ｊ-0]＝＝0 ＆&ｉmａge［(i)*（bmｐｉ－>ｗidtｈ+skip)＋ｊ＋1]==0 &&ｉmagｅ[(i+1)*(ｂmpi->width＋skip）+j-１］=＝0xffﻫ && imaｇe[（i＋1)＊(bmpｉ->widｔh+sｋip)＋j+1］=＝0) { iｍage［(ｉ）*（bmpi->ｗidth+skip）+j]=0xfｆ;ﻫ flag＝1; coｎtinｕe;ﻫ } //缩小后的模板ｈ if(iｍage[(i－1）*(ｂmpi->ｗidｔh+ｓkｉｐ)+ｊ-１]=＝0ﻫ &&ｉmagｅ[(ｉ-1)*(ｂｍpｉ->wiｄth+sｋip)+j-０]==０ﻫ &＆ ｉmaｇe[(i-1)*(bｍpｉ->wｉdth+skip)+j+1]=＝0ﻫ &&ｉmage[(i)*(ｂmpi->width+sｋip)+j-0］=＝0 &&imａge[(i+1）*(bmｐi->width＋sｋip）+j－１］＝=0xff && iｍage[(i+1)*(bmｐｉ->width＋skip)＋ｊ-0]＝＝0xｆf ＆&imagｅ[（ｉ+1)＊(bmｐi－>width＋ｓkip)+ｊ＋1］=＝０xff)ﻫ {ﻫ ｉmａge［(i）*（bmpｉ-＞width+skip)+j]=0ｘfｆ; ｆlag=1;ﻫ conｔiｎue;ﻫ } ｝ }ﻫ //---－-－－－－-－－-－-显示图形 fｏr(ｉ=0;iheｉght;i++)ﻫ { ｆoｒ（j＝0；jwidth+skip)＋j]； tc=SwitchCoｌor(color,cｏlor，ｃolor);ﻫ Ｆｏrｍ1->Canvas->Pｉxｅls［10+j］[400-i］=*ｔｃ；ﻫ }ﻫ } ／/------－－--关闭文件 ｆcｌｏse（f);｝//---------－-------－-－----－-－-－－-----－---－------－--－-------－－----－------－－原图和细化效果图对比ﻫ细化是常用的图像预处理技术,目前也有很多图像细化算法,细化后能更好的分析图像,现在很多图像的特征提取,特征分析算法是基于细化后的图像的．
浙公网安备 33021202002483