Matlab中Lut原理及对线段端点的检测

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【0，511】范围的值，所以还给表2中的每个元素加1，这样才能生成【1，512】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

转自：http://www.cnblogs.com/funtogether/p/3147144.html