33、工业图像处理中的对象特征与色彩处理

工业图像处理中的对象特征与色彩处理

在工业图像处理领域，准确识别和分类对象是一项至关重要的任务，而对象特征的提取和分析则是实现这一目标的关键。同时，色彩图像在很多情况下能够提供更为丰富的信息，但也带来了一系列挑战。下面我们将详细探讨对象特征以及色彩图像处理的相关内容。

1. 对象特征概述

对象被从图像场景中分割出来后，可以通过各种特征进行表征，以便对其进行识别、分类和检查。不过，大多数几何特征仅对通过阈值分割或基于边缘的方法找到的对象有意义，因为通过模板匹配分割的对象不一定对应视觉上连续的图像结构。

2. 形状描述符

2.1 轮廓曲率

• 曲率定义 ：对象轮廓可视为平面曲线，其曲率定义为斜率的变化率，即切线方向的变化。对于点 $P$ 和 $P’$ 处的切线方向 $\alpha$ 和 $\alpha’$，以及两点间的弧长 $PP’$，曲率 $C$ 的计算公式为：
  [C = \lim_{P’ \to P} \frac{\alpha - \alpha’}{PP’}]
  对于曲线 $y = f(x)$，曲率公式为：
  [C = \frac{y’‘(x)}{(1 + y’^2)^{\frac{3}{2}}}]
• 计算难点 ：由于数字轮廓存在离散化效应，会出现不规则性，类似于给平滑曲线添加噪声。而微分会放大这种变化，因此通过上述公式精确计算轮廓曲率较为困难。
• 替代方法 ：不直接计算切线，而是沿轮廓移动固定长度的弦，计算弦中心与曲线的距离作为曲率的度量。凸和凹部分的轮廓