11、数字图像处理中的轮廓追踪与模板匹配技术

数字图像处理中的轮廓追踪与模板匹配技术

1. 轮廓追踪

在数字图像处理的二元分割中，除了区分图像中明亮和黑暗区域，创建对象表示也是重要的一环，常用的方法之一便是轮廓追踪。

1.1 连通性

在数字图像处理里，定义图像像素邻域通常有两种方法，即四连通和八连通，具体如图1所示。

连通性类型	描述
四连通	仅允许相邻像素间进行垂直和水平移动
八连通	除了垂直和水平移动，还使用对角线连接

graph LR
    classDef process fill:#E5F6FF,stroke:#73A6FF,stroke-width:2px;
    A(四连通):::process --> B(垂直、水平移动):::process;
    C(八连通):::process --> D(垂直、水平、对角线移动):::process;

人类对像素邻域和轮廓的概念一目了然，但计算机理解起来却并非易事，这体现了数字图像处理中离散化的重要性。离散化与不同连通性概念的结合，可能导致数字图像处理系统的行为与人类感知产生显著差异。例如，图2中沿45°方向排列的黑点，在人眼中是一条线，但使用四连通时，这些黑点并