首页 > 技术文章 > Matlab中Lut原理及对线段端点的检测

funtogether 2013-06-20 21:12 原文

 

 

1、对于小的模板2*2或3*3,可以使用查找表的方法进行处理,一般采用以下两种形式的模板:

 

4

1

8

2

                                                                                                                                  表1.2*2模板

 

 

64

8

1

128

16

2

256

32

4

                                                                                                                              表2.3*3模板

 

 

2、举例如下:

对线段端点的检测,检测模板A为

1

 1

 1

 1

 1

 1

 1

 1

 1

                        表3.检测模板

红色底的为中心检测点,端点的判断条件是,sum(A(:))==2,也就是说模板检测区域当中心点为1时,它的8邻域最多有一个为1。下图为要检测的图。

 

图1.检测的图

(1).根据规则首先生成查找表。

 

1

2

4

8

16

32

64

128

256

1

1

 0

0 

0 

1

0

0 

0 

0 

17+1=18

2

0

1

 0

 0

1

0

0

0

0

18+1=19

4

0 

0 

1

0 

1

0 

0 

0

0 

20+1=21

8

0 

0 

0 

1

1

0 

0 

0 

0 

24+1=25

16

0 

0 

0 

0 

1 

0 

0 

0 

0 

孤立点

32

0 

0 

0 

0 

1

1

0 

0 

0 

48+1=49

64

0 

0 

0 

0 

1

0 

1

0 

0 

80+1=81

128

0 

0 

0 

0 

1

0 

0 

1

0 

144+1=145

256

0 

0 

0 

0 

1

0 

0 

0 

1

172+1=173

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

表4.值应为1的模板

 

 

查找表的长度=29=512。3*3模板共有9个格,每个格有2种状态,根据排列组合,可生成29个3*3的模板。但注意到表2的和为511,只能生成【0511】范围的值,所以还给表2中的每个元素加1,这样才能生成【1512】范围的索引。

第一行相当于模板:

0

0

1

0

1

0

0

0

0

                    表5.表4中第一行相当的模板

当是这种情况的时候,索引值为18(16+1+1),这时应把512个元素的查找表的18位置设为1。

右侧红色数字查找表中应该置为1的索引。

最后生成查找表:

 0

 1

 1

 

 1

 

 0

 

 1

 

 1

1

18

19

81

115

145

273

 

 

 

                                                                                表6.查找表

(2).扫描过程:

【1】.扫描到非端点:

0

1

0

0

0

0

1

0

0

1

0

0

1

1

0

0

0

1

0

0

0

1

0

0

0

                                                      表7.扫描到非线段终点

 

采集模板为

1

0

0

0

1

1

0

1

0

表8.采集到的数据模板

,与表2中3*3的模板相点乘,得到:

 

 

1*64

0*8

0*1

0*128

1*16

1*2

0*256

1*32

0*4

表9.采集到数据模板与索引模板相点乘

计算得:1*64+0*8+0*1+0*128+1*16+1*2+0*256+1*32+0*4=114,加1得115,查找表得0,这是非端点。

【2】扫描到端点:

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

1

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

 

 

 

 

 

 

 

                                                          表10.扫描到线段端点

 

0*64

0*8

0*1

1*128

1*16

0*2

0*256

0*32

0*4

                                              表11.采集到数据模板与索引模板相点乘

计算得:0*64+0*8+0*1+0*128+1*16+0*2+0*256+0*32+0*4=144,加1得145,查表得1,所以这点就是线段的端点。

(3).    Matlab程序:

(1)   Demo:

 im=imread('endpoint.bmp');

bw=im2bw(im);

g=endpoints(bw);

imshow(g);

(2)

function g = endpoints(f)

persistent lut

if isempty(lut)

   lut = makelut(@endpoint_fcn,3);

end

 g =applylut(f,lut);

 

(3)

function is_end_point = endpoint_fcn(nhood)

is_end_point = nhood(2,2) &(sum(nhood(:)) == 2); %nhood(2,2)指的是3*3模板中中心位置的点,其坐

%标为(2,2)。这个逻辑表达式指:3*3的模板nhood

%的中心位置(2,2)位置的值为1,且和等于2.

(4)运行结果:

 

图2.结果图

推荐阅读