并行图像细化算法和C代码实现

1、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

2、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 :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 xxx xoxxxx其中 o 为检测点 x 为其相邻点以下用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 .模板 a（ 向右扩大 ）0x1x01110x1x模板 b（ 向右扩大 ）00xx0111x11x模板 c（ 向右扩大 ）x11x011100xx模板 d111x1x000模板 e1x01101x0模板 fx00110x1x模板 g

3、x1x110x00模板 h（ 向下扩大 ）000x1x111x1x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 1000010111 特殊边沿点 2001011001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 ）0x10110x1模板 h（ 缩小后 ）000

4、x1x111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#include <vcl.h>#pragma hdrstop#include<stdio.h>#include "Unit1.h" #include"File1.h"#include<math.h>#include<time.h>#include<vector>#pragma pack(1) using na

5、mespace std;/*程序：图像细化作者 :sboom(Lingch)日期 :05 年 1 月 18 日*/BMP 文件头struct BITMAPFILEHEADER_short type;int bfSize;short re1,re2;int Offbits;/BMP 信息头struct BITMAPINFO_long size;long width,height;short planes,bitCount;long comp,sizeImg;long xpels,ypels;long used,important;/将BMP彩色表的数据校正到BCB的TColor的数据。TColo

6、r* SwitchColor(unsigned char r,unsigned char g,unsigned char b) TColor *re=new TColor;*re=(r | g<<8 | b<<16 );*re=*re & 0x00ffffff; return re;void xxx()FILE *f=fopen("f:1.bmp","rb"); if(f=NULL) /* 判断文件是否打开成功 */ ShowMessage("File open error"); return;fsee

7、k(f,0,0);/ 移动到开头/ 读BMP文件头BITMAPFILEHEADER_ *bmph=new BITMAPFILEHEADER_(); if(fread(char*)bmph,sizeof(BITMAPFILEHEADER_),1,f)=NULL) ShowMessage("File read error");return; / 读BMP信息头BITMAPINFO_ *bmpi=new BITMAPINFO_(); if(fread(char*)bmpi,sizeof(BITMAPINFO_),1,f)=NULL) ShowMessage("File

8、read error2"); return; fseek(f,bmph->Offbits,0);/显示一些信息Form1->Edit1->Text=IntToStr(bmph->bfSize); Form1->Edit2->Text=IntToStr(bmpi->width); Form1->Edit3->Text=IntToStr(bmpi->height); Form1->Edit4->Text=IntToStr(bmpi->comp); Form1->Edit5->Text=IntToSt

9、r(bmpi->used);int i,j,k,l,wc,pos;long N=bmph->bfSize- bmph->Offbits;/ 象素总数 unsigned char *image=new unsigned charN; / 位图矩阵fread(image,N,1,f);/读入位图矩阵int skip=0; /BMP文件 4 字节对齐if(bmpi->width%4=0)skip=0;else skip=4-bmpi->width%4;unsigned char color=0;TColor *tc;/!/2 值化 for(i=0;i<N;i+)

10、if(unsigned char)imagei<0xa0) imagei=(unsigned char)0;else imagei=(unsigned char)0xff;/int flag=1;long x,b;标记矩阵unsigned char *om=new unsigned charN; / for(i=0;i<N;i+) / 初始化 omi=0;while(flag=1) /flag=0时迭代结束flag=0;for( i=2;i<bmpi->height-2;i+) for(j=2;j<bmpi->width-2;j+) / 模板 a if(im

11、age(i-1)*(bmpi->width+skip)+j-1=0xff && image(i-1)*(bmpi->width+skip)+j+1=0 && image(i)*(bmpi->width+skip)+j-1=0xff && image(i)*(bmpi->width+skip)+j-0=0 && image(i)*(bmpi->width+skip)+j+1=0 && image(i)*(bmpi->width+skip)+j+2=0 && imag

12、e(i+1)*(bmpi->width+skip)+j-1=0xff && image(i+1)*(bmpi->width+skip)+j+1=0) om(i)*(bmpi->width+skip)+j=0xff; flag=1;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=0xff&& i

13、mage(i)*(bmpi->width+skip)+j-0=0&& image(i)*(bmpi->width+skip)+j+1=0&& image(i)*(bmpi->width+skip)+j+2=0&& 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;continue;/ 模板 c if(imag

14、e(i-1)*(bmpi->width+skip)+j-1=0xff&& image(i-1)*(bmpi->width+skip)+j-0=0xff&& image(i)*(bmpi->width+skip)+j-1=0xff&& image(i)*(bmpi->width+skip)+j-0=0&& image(i)*(bmpi->width+skip)+j+1=0&& image(i)*(bmpi->width+skip)+j+2=0&& image(i+1

15、)*(bmpi->width+skip)+j-0=0&& image(i+1)*(bmpi->width+skip)+j+1=0)om(i)*(bmpi->width+skip)+j=0xff;flag=1;continue;/ 模板 d if(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&& imag

16、e(i)*(bmpi->width+skip)+j-0=0&& image(i+1)*(bmpi->width+skip)+j-1=0&& image(i+1)*(bmpi->width+skip)+j-0=0&& image(i+1)*(bmpi->width+skip)+j+1=0) om(i)*(bmpi->width+skip)+j=0xff; flag=1;continue;/ 模板 e if(image(i-1)*(bmpi->width+skip)+j-1=0&& image(i-

17、1)*(bmpi->width+skip)+j+1=0xff&& image(i)*(bmpi->width+skip)+j-1=0&& image(i)*(bmpi->width+skip)+j-0=0&& image(i)*(bmpi->width+skip)+j+1=0xff&& image(i+1)*(bmpi->width+skip)+j-1=0&& image(i+1)*(bmpi->width+skip)+j+1=0xff)om(i)*(bmpi->width

18、+skip)+j=0xff;flag=1;continue;/ 模板 fif(image(i-1)*(bmpi->width+skip)+j-0=0&& image(i)*(bmpi->width+skip)+j-1=0&& image(i)*(bmpi->width+skip)+j-0=0&& image(i)*(bmpi->width+skip)+j+1=0xff&& image(i+1)*(bmpi->width+skip)+j-0=0xff&& image(i+1)*(bmpi

19、->width+skip)+j+1=0xff) om(i)*(bmpi->width+skip)+j=0xff;flag=1;continue;/ 模板 g if(image(i-1)*(bmpi->width+skip)+j-0=0xff&& image(i-1)*(bmpi->width+skip)+j+1=0xff&& image(i)*(bmpi->width+skip)+j-1=0&& image(i)*(bmpi->width+skip)+j-0=0&& image(i)*(bmpi

20、->width+skip)+j+1=0xff&& image(i+1)*(bmpi->width+skip)+j-0=0)om(i)*(bmpi->width+skip)+j=0xff;flag=1;continue;/ 模板 h if(image(i-2)*(bmpi->width+skip)+j-0=0&& image(i-1)*(bmpi->width+skip)+j-1=0&& image(i-1)*(bmpi->width+skip)+j-0=0&& image(i-1)*(bmpi-

21、>width+skip)+j+1=0&& 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) om(i)*(bmpi->width+skip)+j=0xff;flag=1;continue;for(i=0;i<N;i+)if(om

22、i=0xff)imagei=0xff;/ 第二次串行细化for( i=2;i<bmpi->height-2;i+)for(j=2;j<bmpi->width-2;j+)/ 缩小后的模板 a 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=0xff&& image(i)*(bmpi->width+skip)+j-0=0&& image(i)*(bmpi->width+skip)+j+1=0&& image(i+1)*(bmpi->width+skip)+j-1=0xff&& image(i+1)*(bmpi->width+skip)+j+1=0) image(i)*(bm