Экранные формы

Лабораторная работа №5

по курсу: «Распознавание изображений»

на тему: «Описание линий»

Донецк

Цель: получение практических навыков описания контуров объектов на изображении при помощи аппроксимации прямыми линиями.

Задание.

В систему компьютерной обработки изображений, разработанную в предыдущих лабораторных работах, добавить функцию описания выделенного контура объекта методом цепного кодирования.

Теоретическая информация

Цепное кодирование является широко известным способом описания границы дискретного объекта. На изображение, содержащее кривую линию, наносится сетка, и фиксируются узлы, ближайшие к пересечению с кривой. Затем последовательность узлов кодируется восьмеричными числами в соответствии с кодом Фримена. Цепным кодом (кодом Фримэна) называют последовательность целых чисел от 0 до 7, задающих одно из семи дискретных направлений при переходе от одной граничной точки к следующей при выбранном направлении обхода границы. Граница при этом понимается как замкнутая цепочка в смысле восьми соседей. Этот метод особенно удобен при сравнении двух кривых. Если две кривые идентичны, то функция взаимной корреляции достигает значения 1.

Рисунок 1 – Код Фримэна

Экранные формы

Рисунок 2 – Результат работы программы
Листинг программы

unit Main;

interface

uses

Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms,

Dialogs, StdCtrls, Menus, ExtDlgs, ExtCtrls, Math, Child, ComCtrls;

type

TForm_Main = class(TForm)

MainMenu1: TMainMenu;

……

private

Mass: array [0..255] of integer;

moda: integer;

public

end;

var

Form_Main: TForm_Main;

MyRect, MyRect2: TRect;

implementation

uses Gist;

{$R *.dfm}

//открыть изображение

procedure TForm_Main.N2Click(Sender: TObject);

var FChild: TForm_Child;

begin

if (OpenPictureDialog1.Execute=true) and (FileExists(OpenPictureDialog1.FileName)=true) then

begin

FChild: =TForm_Child.Create(Application);

FChild.Caption: =OpenPictureDialog1.FileName;

FChild.Image1.Picture.Bitmap.LoadFromFile(OpenPictureDialog1.FileName);

FChild.Image1.Width: =FChild.Image1.Picture.Bitmap.Width;

FChild.Image1.Height: =FChild.Image1.Picture.Bitmap.Height;

FChild.ClientWidth: =FChild.Image1.Picture.Bitmap.Width;

FChild.ClientHeight: =FChild.Image1.Picture.Bitmap.Height;

end;

end;

//цепное кодирование

procedure TForm_Main.A1Click(Sender: TObject);

var

i, j, k, l, temp: integer;

tempChild: TForm_Child;

w, h, sw, sh, kol_object: integer;

s_mass: array [0..100, 0..100] of integer;

originalColor: TColor;

kod_F: string;

ind_w, ind_h: integer;

begin

if not (ActiveMDIChild=Nil) then

begin

temp: =StrToInt(InputBox('Цепное кодирование', 'Введите количество пикселей в на квадрат сетки', '5'));

tempChild: =Tform_Child(ActiveMDIChild);

w: =tempChild.Image1.Width;

h: =tempChild.Image1.Height;

sw: =round(w/temp); sh: =round(h/temp);

// заполняем массив сетки 0

for i: =0 to sw-1 do

for j: =0 to sh-1 do s_mass[i, j]: =0;

//считаем ср. яркость каждого квадрата

for i: =0 to sw-1 do

for j: =0 to sh-1 do

begin

//считываем все пиксели квадрата и записываем их

for k: =0 to temp-1 do

for l: =0 to temp-1 do

begin

originalColor: =tempChild.Image1.Canvas.Pixels[i*temp+k, j*temp+l];

s_mass[i, j]: =s_mass[i, j]+GetRValue(originalColor);

end;

s_mass[i, j]: =round(s_mass[i, j]/(temp*temp));

end;

kod_F: ='';

kol_object: =1;

//основная функция

for i: =0 to sw-1 do

for j: =0 to sh-1 do

begin

if (s_mass[i, j]> 0) then

begin

ind_w: =i;

ind_h: =j;

while(true) do

begin

//выходим если вокруг все 0 или -1

if (((s_mass[ind_w-1, ind_h-1]=-1) or (s_mass[ind_w-1, ind_h-1]=0))

and ((s_mass[ind_w, ind_h-1]=-1) or (s_mass[ind_w, ind_h-1]=0))

and ((s_mass[ind_w+1, ind_h-1]=-1) or (s_mass[ind_w+1, ind_h-1]=0))

and ((s_mass[ind_w-1, ind_h]=-1) or (s_mass[ind_w-1, ind_h]=0))

and ((s_mass[ind_w+1, ind_h]=-1) or (s_mass[ind_w+1, ind_h]=0))

and ((s_mass[ind_w-1, ind_h+1]=-1) or (s_mass[ind_w-1, ind_h+1]=0))

and ((s_mass[ind_w, ind_h+1]=-1) or (s_mass[ind_w, ind_h+1]=0))

and ((s_mass[ind_w+1, ind_h+1]=-1) or (s_mass[ind_w+1, ind_h+1]=0)))

then

begin

break;

end;

//если граница уходит за картинку

if (((ind_w-1)< 0) or ((ind_h-1)< 0) or ((ind_w+1)> =sw) or ((ind_h+1)> =sh)) then

begin

break;

end;

//3

if ((s_mass[ind_w-1, ind_h-1]> =s_mass[ind_w, ind_h-1])

and (s_mass[ind_w-1, ind_h-1]> =s_mass[ind_w+1, ind_h-1])

and (s_mass[ind_w-1, ind_h-1]> =s_mass[ind_w-1, ind_h])

and (s_mass[ind_w-1, ind_h-1]> =s_mass[ind_w+1, ind_h])

and (s_mass[ind_w-1, ind_h-1]> =s_mass[ind_w-1, ind_h+1])

and (s_mass[ind_w-1, ind_h-1]> =s_mass[ind_w, ind_h+1])

and (s_mass[ind_w-1, ind_h-1]> =s_mass[ind_w+1, ind_h+1])) then

begin

kod_F: =kod_F+'3';

s_mass[ind_w, ind_h]: =-1;

ind_w: =ind_w-1;

ind_h: =ind_h-1;

end

else

begin

//2

if ((s_mass[ind_w, ind_h-1]> =s_mass[ind_w-1, ind_h-1])

and (s_mass[ind_w, ind_h-1]> =s_mass[ind_w+1, ind_h-1])

and (s_mass[ind_w, ind_h-1]> =s_mass[ind_w-1, ind_h])

and (s_mass[ind_w, ind_h-1]> =s_mass[ind_w+1, ind_h])

and (s_mass[ind_w, ind_h-1]> =s_mass[ind_w-1, ind_h+1])

and (s_mass[ind_w, ind_h-1]> =s_mass[ind_w, ind_h+1])

and (s_mass[ind_w, ind_h-1]> =s_mass[ind_w+1, ind_h+1])) then

begin

kod_F: =kod_F+'2';

s_mass[ind_w, ind_h]: =-1;

ind_h: =ind_h-1;

end

else

begin

//1

if ((s_mass[ind_w+1, ind_h-1]> =s_mass[ind_w-1, ind_h-1])

and (s_mass[ind_w+1, ind_h-1]> =s_mass[ind_w, ind_h-1])

and (s_mass[ind_w+1, ind_h-1]> =s_mass[ind_w-1, ind_h])

and (s_mass[ind_w+1, ind_h-1]> =s_mass[ind_w+1, ind_h])

and (s_mass[ind_w+1, ind_h-1]> =s_mass[ind_w-1, ind_h+1])

and (s_mass[ind_w+1, ind_h-1]> =s_mass[ind_w, ind_h+1])

and (s_mass[ind_w+1, ind_h-1]> =s_mass[ind_w+1, ind_h+1])) then

begin

kod_F: =kod_F+'1';

s_mass[ind_w, ind_h]: =-1;

ind_w: =ind_w+1;

ind_h: =ind_h-1;

end

else

begin

//0

if ((s_mass[ind_w+1, ind_h]> =s_mass[ind_w-1, ind_h-1])

and (s_mass[ind_w+1, ind_h]> =s_mass[ind_w, ind_h-1])

and (s_mass[ind_w+1, ind_h]> =s_mass[ind_w+1, ind_h-1])

and (s_mass[ind_w+1, ind_h]> =s_mass[ind_w-1, ind_h])

and (s_mass[ind_w+1, ind_h]> =s_mass[ind_w-1, ind_h+1])

and (s_mass[ind_w+1, ind_h]> =s_mass[ind_w, ind_h+1])

and (s_mass[ind_w+1, ind_h]> =s_mass[ind_w+1, ind_h+1])) then

begin

kod_F: =kod_F+'0';

s_mass[ind_w, ind_h]: =-1;

ind_w: =ind_w+1;

end

else

begin

//7

if ((s_mass[ind_w+1, ind_h+1]> =s_mass[ind_w-1, ind_h-1])

and (s_mass[ind_w+1, ind_h+1]> =s_mass[ind_w, ind_h-1])

and (s_mass[ind_w+1, ind_h+1]> =s_mass[ind_w+1, ind_h-1])

and (s_mass[ind_w+1, ind_h+1]> =s_mass[ind_w-1, ind_h])

and (s_mass[ind_w+1, ind_h+1]> =s_mass[ind_w+1, ind_h])

and (s_mass[ind_w+1, ind_h+1]> =s_mass[ind_w-1, ind_h+1])

and (s_mass[ind_w+1, ind_h+1]> =s_mass[ind_w, ind_h+1])) then

begin

kod_F: =kod_F+'7';

s_mass[ind_w, ind_h]: =-1;

ind_w: =ind_w+1;

ind_h: =ind_h+1;

end

else

begin

//6

if ((s_mass[ind_w, ind_h+1]> =s_mass[ind_w-1, ind_h-1])

and (s_mass[ind_w, ind_h+1]> =s_mass[ind_w, ind_h-1])

and (s_mass[ind_w, ind_h+1]> =s_mass[ind_w+1, ind_h-1])

and (s_mass[ind_w, ind_h+1]> =s_mass[ind_w-1, ind_h])

and (s_mass[ind_w, ind_h+1]> =s_mass[ind_w+1, ind_h])

and (s_mass[ind_w, ind_h+1]> =s_mass[ind_w-1, ind_h+1])

and (s_mass[ind_w, ind_h+1]> =s_mass[ind_w+1, ind_h+1])) then

begin

kod_F: =kod_F+'6';

s_mass[ind_w, ind_h]: =-1;

ind_h: =ind_h+1;

end

else

begin

//5

if ((s_mass[ind_w-1, ind_h+1]> =s_mass[ind_w-1, ind_h-1])

and (s_mass[ind_w-1, ind_h+1]> =s_mass[ind_w, ind_h-1])

and (s_mass[ind_w-1, ind_h+1]> =s_mass[ind_w+1, ind_h-1])

and (s_mass[ind_w-1, ind_h+1]> =s_mass[ind_w-1, ind_h])

and (s_mass[ind_w-1, ind_h+1]> =s_mass[ind_w+1, ind_h])

and (s_mass[ind_w-1, ind_h+1]> =s_mass[ind_w, ind_h+1])

and (s_mass[ind_w-1, ind_h+1]> =s_mass[ind_w+1, ind_h+1])) then

begin

kod_F: =kod_F+'5';

s_mass[ind_w, ind_h]: =-1;

ind_w: =ind_w-1;

ind_h: =ind_h+1;

end

else

begin

kod_F: =kod_F+'4';

s_mass[ind_w, ind_h]: =-1;

ind_w: =ind_w-1;

end;

end;

end;

end;

end;

end;

end;

end;

if (Length(kod_F)> 10) then

begin

Form_Kod.Show;

Form_Kod.Memo1.Lines.Add(inttostr(kol_object)+') '+kod_F);

kol_object: =kol_object+1;

kod_F: ='';

end;

end;

end;

end;

end;

end.

Выводы: В результате выполнения работы были получены практические навыки описания контуров объектов на изображении при помощи аппроксимации прямыми линиями и выполнена программная реализация описания контуров числами Фримена на языке высокого уровня.