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计算机科学与技术专业综合实习报告题目： 图像轮廓跟踪算法设计与实现 学 生： 别 佳 学 号： 051006301 指导教师： 郑小东 日 期： 2008年11月16日 目 录一：实践目标3二：图像轮廓跟踪算法原理3三：开发工具3四：数据结构描述31：链码32：链码方向的旋转43：链码的寻址44：图像矩阵4五：算法描述4六：程序运行结果7七：问题与不足8八：老师评语9图像轮廓跟踪算法设计与实现一：实践目标1：设计图像轮廓跟踪算法，并寻找图像的轮廓。2：以矩阵为例，寻找矩阵的边界。验证轮廓跟踪算法设计。二：图像轮廓跟踪算法原理1：利用区域边界点搜索区域轮廓的方法。原理是从某一边界点出发，通过沿着一个方向（顺时针）不断搜索下一个轮廓点的方法，得到区域的完整轮廓。轮廓跟踪算法的关键是寻找下一个边界点2：寻找下一个边界点的方法： 按照水平向右的方向逐行寻找第一个值为1的起始点（如果第一行中第一个起始点没有找到，则从第二行、第三行开始寻找直到找到第一个起始点）。 将水平向右的方向逆时针旋转145。再按照每次顺时针旋转45寻找其周围的像素点是否存在，如果不存在继续旋转45；如果存在，当它的值为0时继续旋转45，如果为1时，则此点位边界点，停止旋转。 记录进入该边界点的方向，再按照逆时针旋转145。再按照每次顺时针旋转4寻找此周围的像素点是否存在，如果不存在继续旋转45；如果存在，当它的值为0时继续旋转45，如果为1时，则此点位边界点，停止旋转。 继续，直到最后一个边界点为第一个起始点，则算法结束。三：开发工具 Microsoft Visual C+四：数据结构描述1：链码、链码将中心像素邻域内的8个点逆时针方向编码，其对应编码与方向编码完全相同。324*0557162：链码方向的旋转从上图可以看出，方向按逆时针旋转45度，链码值加1，若链码值大于7时，则其以8取模就可以得到正确的链码。若取相反的方向，可以对链码值加4得到，给链码值加8可以回到原方向。3：链码的寻址 通过中心像素临近像素的过程，叫做链码的寻址。链码的寻址是通过中心像素坐标加上偏移向量表来实现的。这个过程经常借助偏移向量来实现的。 下图为获得中心像素的偏移向量表，表中按照链码的顺序给出了八方向的X,Y偏移量，偏移向量表可利用二维数组directData82来实现。 偏移向量表（directData82）链码01234567X偏移110-1-1-101Y偏移0-1-1-10-1114：图像矩阵用二维矩阵ImageNN来表示图像。 五：算法描述1:初始矩阵如图所示，以方框内部的像素点为起始边界点。 2：起始点为中心像素点，搜索边界点搜索过程如下图 3：搜索到符合条件的像素点，令代表此像素点的值为7（为边界点）然后以此像素点为新的起始点重新搜索。 4：当搜索回到第一个起始点，算法结束。如下图 六：程序运行结果 七：问题与不足1：仅对单区域进行跟踪，没能实现多个区域的跟踪。 解决方法：用一个一维数组来表示已访问的区域。 当对一个区域搜索完成以后，检索数组。对没有访问的区域进行轮廓跟踪。直到所有区域访问完成。2：如果起始点为第一行（最后一行）、第一列（最后一列）中的元素，由于它不能构成八邻域。则算法条件不满足。 解决方法：可在整个矩阵中增加两行（分别作为第一行、最后一行）、两列（第一列、最后一列）。 参考文献注：1、计算机数据与图形处理；化学工业出版社；贾志刚2、计算机图形学理论与实践；北京航空航天大学出版社；李春雨3：数字图像处理开发入门与编程实践；电子工业出版社；左飞，万晋森，刘航八：老师评语九：部分代码#includeiostream.h#define N 7int ImageNN=0,0,0,1,1,0,0,0,0,1,0,1,1,0,0,0,1,1,1,1,0,0,1,1,1,1,1,0,0,0,1,1,1,1,0,0,0,0,1,0,1,0,0,0,0,0,0,0,0;/图像矩阵int main(int argc, char* argv)int i,j,k,m;int directData82=1,0,1,-1,0,-1,-1,-1,-1,0,-1,1,0,1,1,1;/链码向量表int x,y;/某一边界点的位置(坐标值)int nx,ny;/搜索到的轮廓点的值int F_x,F_y;/起始点的坐标int index;int startindex;/起始链码cout原图像endl;for(i=0;iN;i+)for(j=0;jN;j+)coutImageij ;coutendl;for(i=0;iN;i+)for(j=0;jN;j+)if(Imageij=1)x=F_x=j;y=F_y=i,k=0; break;if(k=0)break;index=0; do /轮廓跟踪算法 /循环搜索下一边界点，直到回到起始点m=0;/对边界点进行搜索时,用来判断是否为第一个搜索到的1(边界点)startindex=index+3+8; /对此边界点周围进行搜索时的起始链码for(i=0;i=7;i+) index=(startindex-i)%8;/进入搜索到的该轮廓点的链码nx=x+directDataindex0;ny=y+directDataindex1;/得到搜索的轮廓点在矩阵中的位置if(Imagenynx=1)/判断矩阵元素值为一，如果是，则为找到的边界点.令该边界点在矩阵中的元素值为7Imagenynx=7; m=1; /表示此次循环结束. x=nx;y=ny; /保存搜索到的边界点坐标值if(m=1)break;/搜索结