利用边界跟踪计算多个对象的直径和中心（一）

在图像处理中经常需要计算多个对象的直径和中心，那么边界跟踪是一种非常有效的方法

1）确定一个对象的边界和区域的GetOneEdge算法

其基本过程为：

1. 确定某一点是否在边界上

2. 沿逆时针方向寻找下一个边界点

    1）若当前的方向为边界点，则顺时针旋转两个方向，跳到2

    2）若当前的方向不是边界点，则逆时针旋转一个方向，跳到2

    3）若搜寻已达8次或已经回到起点，则退出

程序如下：

bool GetOneEdge(CImage *pEdgeImg,CImage *pFlagImg,Point startPoint,vector<Point> &edge,vector<int> &direction){int i,j;int x,y;int width,height; //原图长、宽、字节宽int bpp,pitch;bool bFindStartPoint;//是否找到起始点及回到起始点bool bFindPoint; //是否扫描到一个边界点Point StartPoint,CurrentPoint;//起始边界点与当前边界点int Direction[8][2]={{1,0},{1,1},{0,1},{-1,1},{-1,0},{-1,-1},{0,-1},{1,-1}};//Direction++顺时针，--逆时针int BeginDirect; int timer;height= pEdgeImg->GetHeight();width = pEdgeImg->GetWidth();pitch = pEdgeImg->GetPitch();bpp = pEdgeImg->GetBPP()/8;BYTE* pFlag=(BYTE*)pFlagImg->GetBits();BYTE* pEdge=(BYTE*)pEdgeImg->GetBits(); StartPoint=startPoint;BeginDirect = 4; timer=8;vector<vector<Point>>regions;//跟踪边界,从初始点开始扫描CurrentPoint.y = StartPoint.y;CurrentPoint.x = StartPoint.x;bFindStartPoint=false;while(!bFindStartPoint){bFindPoint = false;while(!bFindPoint){//沿扫描方向查看一个像素y=CurrentPoint.y + Direction[BeginDirect][1];x=CurrentPoint.x + Direction[BeginDirect][0];if(x>0 && x<width && y>0 && y<height && (*(pFlag+y*pitch+x*bpp)==0) && *(pEdge+y*pitch+x*bpp)==255 ) //mod by zl{ bFindPoint = true;//保存边缘结果 edge.push_back(Point(CurrentPoint.x,CurrentPoint.y));direction.push_back(BeginDirect);//计算下一个边缘点CurrentPoint.y = CurrentPoint.y + Direction[BeginDirect][1];CurrentPoint.x = CurrentPoint.x + Direction[BeginDirect][0];if(CurrentPoint.y == StartPoint.y && CurrentPoint.x == StartPoint.x){bFindStartPoint = true;} timer=8;//扫描的方向顺时针旋转两格BeginDirect++;if(BeginDirect == 8)BeginDirect =0;BeginDirect++;if(BeginDirect ==8)BeginDirect = 0;}else { timer--; if(timer==0) return false;//扫描方向逆时针旋转一格BeginDirect--;if(BeginDirect == -1)BeginDirect = 7;}}}return true;} 

 

2) 提取多个对象的边界和区域的EdgeTrack算法

    在整幅图像中，有可能不止一个对象，对于每个对象，均可以采用前面的边界跟踪算法。在遍历的过程中，需要对已经遍历的对象的区域进行标记。以免遍历过程出现重叠。

   在程序中，使用edges保存每个对象的边界，使用directions保存边界的方向。在这个过程中用pFlagImage标示已经确定对象的区域。

在这个过程中RegionsExtract函数根据对象的边界edges和方向directions来确定对象的区域。

bool EdgesTracker(CImage* pEdgeImg){int i,j,k;int size;int width, height;int bpp,pitch; height= pEdgeImg->GetHeight();width = pEdgeImg->GetWidth();pitch = pEdgeImg->GetPitch();bpp = pEdgeImg->GetBPP()/8;BYTE* pSrc=(BYTE*)pEdgeImg->GetBits(); //初始化pFlagImg为0CImage *pFlagImg=new CImage;pFlagImg->Create(width, height, pEdgeImg->GetBPP());BYTE* pFlag=(BYTE*)pFlagImg->GetBits();BYTE* pEdge=(BYTE*)pEdgeImg->GetBits(); for (j=0;j<height;j++)for (i=0;i<width;i++)*(pFlag+j*pitch+i*bpp)=0; //边界跟踪vector<vector<Point>>edges;vector<vector<int>>directions;vector<RegionStat>result;bool success; for (j=0;j<height;j++)for (i=0;i<width;i++)if((*(pFlag+j*pitch+i*bpp)==0) && (*(pEdge+j*pitch+i*bpp)==255)) //还未访问过{edges.resize(edges.size()+1);directions.resize(directions.size()+1);success=GetOneEdge(pEdgeImg,pFlagImg,Point(i,j),edges[edges.size()-1],directions[directions.size()-1]); if(success){RegionsExtract(pFlagImg,edges[edges.size()-1],directions[directions.size()-1]);}else{edges.pop_back();directions.pop_back();}} return true;}

  

 在这个过程中，还需要用到RegionsExtract函数，这个函数是根据对象的边界和方向来标记整个对象的。详见后文。